JP3096062B2 - Deflection system with controlled beam spot - Google Patents

Deflection system with controlled beam spot

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JP3096062B2
JP3096062B2 JP03514093A JP51409391A JP3096062B2 JP 3096062 B2 JP3096062 B2 JP 3096062B2 JP 03514093 A JP03514093 A JP 03514093A JP 51409391 A JP51409391 A JP 51409391A JP 3096062 B2 JP3096062 B2 JP 3096062B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば陰極線管(CRT)の表示スクリー
ン上に入射する(ランディングする)電子ビームによっ
て形成されるスポットの形状及びサイズを制御するため
の電子ビームに対するレンズ作用(電子ビームレンズ作
用)が磁界不均一性によって与えられる偏向システムに
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a lens action on an electron beam for controlling the shape and size of a spot formed by, for example, an electron beam incident (landing) on a display screen of a cathode ray tube (CRT). Electron beam lensing) due to magnetic field inhomogeneities.

スポットの拡大や歪みは、例えば、スクリーンが傾斜
していることとか、空間電荷による反発などによって生
じる。偏向ヨークによって電子ビームが偏向される時に
スポットの拡大や歪みを減じることは、例えば、高精細
度テレビジョン(HDTV)で必要とされる。
The enlargement and distortion of the spot are caused, for example, by the screen being inclined or by repulsion due to space charge. Reducing spot enlargement and distortion when the electron beam is deflected by the deflection yoke is required, for example, in high definition television (HDTV).

自己集中(セルフコンバーゼンス)型ヨークを用いる
偏向システムでは、高解像度画像を劣化させてしまう過
集束及び「フレア(flare)」を防止するための動的集
束とスティグマトール(stigmator)が開発された。し
かし、このようなシステムはスクリーンの水平軸の両側
端縁でスポットを歪ませてしまう。例えば、表示スクリ
ーンの水平軸の端部における3時の点では、スポットは
水平方向に長円化し、細長くなり、スクリーン中央にお
けるスポット幅の約2倍の幅を持つ。このような歪みは
高解像度表示器では許容できない。
In deflection systems using self-converging yokes, dynamic focusing and stigmators have been developed to prevent over-focusing and "flare" that degrade high resolution images. However, such systems distort the spots at both edges of the horizontal axis of the screen. For example, at the 3 o'clock point at the end of the horizontal axis of the display screen, the spot becomes horizontally elongated and elongated, having a width about twice the spot width at the center of the screen. Such distortion is unacceptable in high resolution displays.

アナスティグマティック(anastigmatic)な(即ち各
種の非点収差、画像の歪が修正されて円形に近いスポッ
トにされた)偏向ヨークでは、水平偏向コイルと垂直偏
向コイルの各々は、それに対応する、所謂、均一磁界、
即ち、あまり大きな磁束密度勾配を持たない磁界を生成
する。均一磁界に近い偏向磁界は、巻線分布、即ち、巻
線導体の角度的な密度が、フーリエ級数(Fourier seri
es expansion)によれば、基本即ち第1高調波成分しか
含んでいないような偏向コイルに生成される。
In a deflection yoke that is anastigmatic (ie, various astigmatisms, image distortions have been corrected to a spot close to a circle), each of the horizontal and vertical deflection coils has a corresponding so-called , Uniform magnetic field,
That is, a magnetic field having no very large magnetic flux density gradient is generated. The deflecting magnetic field which is close to the uniform magnetic field has a winding distribution, that is, the angular density of the winding conductor is determined by the Fourier series (Fourier series).
According to es expansion, a deflection coil is created which contains only the fundamental or first harmonic component.

フーリエ級数においては、第n高調波は巻線分布、あ
るいは、巻線−電流積分布のn次のフーリエ成分に関係
していることがある。そのような巻線分布或いは巻線−
電流積分布は、たとえば、ヨークの水平軸から測定した
角度の関数として周期的である。代表的にはN・Iの表
記で表される巻線−電流積なる用語は、ある与えられた
巻線巻回における電流に巻線の巻回数を乗じて得られる
値のことである。これは単位アンペアターンで測定され
る。この巻線−電流積あるいは巻線−電流積分布という
用語は、そのような巻線の巻回を、例えば、水平周波数
あるいは垂直周波数で流れる電流成分に関連して用いら
れる。
In the Fourier series, the n-th harmonic may be related to the winding distribution or the n-th order Fourier component of the winding-current product distribution. Such winding distribution or winding-
The ampoule distribution is periodic, for example, as a function of angle measured from the horizontal axis of the yoke. The term winding-current product, typically represented by the notation NI, refers to the value obtained by multiplying the current in a given winding turn by the number of turns. It is measured in ampere turns. The term winding-current product or winding-current product distribution is used to refer to the winding of such a winding, for example, with respect to a current component flowing at a horizontal or vertical frequency.

巻線−電流積分布の基本フーリエ成分の変化のみによ
って生じるビームランディング位置の変化は、ビームス
ポットを伸長させてしまう傾向がある。例えば、主偏向
領域に均一偏向磁界のみを用いるある従来技術の偏向シ
ステムでは、例えば、3時の点において形成されるスポ
ットの長軸の長さは、第1図に示すように、スクリーン
中央におけるスポットの長軸の約1.5倍だけ水平方向に
引き伸ばされる傾向がある。この場合、スポットは、表
示スクリーンの種々の位置で、楕円形スポットの長軸が
偏向の方向に一致するような形で偏向の方向に引き伸ば
される。ある与えられたスポットに関する偏向の方向は
スポットと表示スクリーンの中心との間に形成される方
向である。第1図に示すように、スポットの長軸の長さ
とスポットの短軸の長さとの比は、ビームスポットがス
クリーンの中心から離れて側縁の方に偏向されるに従っ
て増加する傾向がある。例えば、スクリーン中央におけ
る上記比は、スポットが丸いので1に等しく、一方、3
時の点では、1.48/0.86、即ち、約1.7である。この比は
スポットの楕円率を規定する。この比の値が大きくなる
程、スポットの楕円率が大きくなる。この比の差は前述
したスポット形状の歪みの程度を示す。
A change in the beam landing position caused only by a change in the basic Fourier component of the winding-current product distribution tends to elongate the beam spot. For example, in some prior art deflection systems that use only a uniform deflection magnetic field in the main deflection area, for example, the length of the long axis of the spot formed at the 3 o'clock point, as shown in FIG. It tends to stretch horizontally by about 1.5 times the long axis of the spot. In this case, the spots are stretched in the direction of deflection at various locations on the display screen such that the major axis of the elliptical spot coincides with the direction of deflection. The direction of deflection for a given spot is the direction formed between the spot and the center of the display screen. As shown in FIG. 1, the ratio of the major axis length of the spot to the minor axis length of the spot tends to increase as the beam spot is deflected away from the center of the screen and toward the side edges. For example, the ratio at the center of the screen is equal to 1 because the spot is round, while 3
In terms of time, it is 1.48 / 0.86, or about 1.7. This ratio defines the ellipticity of the spot. As the value of this ratio increases, the ellipticity of the spot increases. This difference in the ratio indicates the degree of distortion of the spot shape described above.

このように、水平、垂直の各主偏向磁界として均一な
偏向磁界のみを使用すると、スクリーンの周辺部のビー
ムスポットは第1図に示すように円形ではなく楕円形に
伸長した形状になる。均一の水平偏向磁界、垂直偏向磁
界に代えてバレル形の水平偏向磁界、垂直偏向磁界を使
用すると、水平軸上および垂直軸上におけるビームスポ
ットの伸長の程度を低減させて、円形に近いビームスポ
ットを形成することができ、また、ピンクッション形の
水平偏向磁界、垂直偏向磁界を使用すると、スクリーン
の対角線に沿う位置におけるビームスポットの伸長の程
度を低減させて、同様に円形に近いビームスポットを形
成することができることが知られている。
As described above, when only a uniform deflection magnetic field is used as the horizontal and vertical main deflection magnetic fields, the beam spot at the peripheral portion of the screen has an elliptical shape instead of a circular shape as shown in FIG. Using a barrel-shaped horizontal or vertical deflection magnetic field instead of a uniform horizontal or vertical deflection magnetic field reduces the degree of extension of the beam spot on the horizontal axis and the vertical axis, and reduces the beam spot closer to a circle. The use of a pincushion-type horizontal deflection magnetic field and a vertical deflection magnetic field reduces the degree of extension of the beam spot at a position along the diagonal line of the screen, thereby reducing a beam spot that is also nearly circular. It is known that it can be formed.

本発明は、ピンクッション形の水平偏向磁界、垂直偏
向磁界を使用してスクリーンの対角線に沿う位置におけ
るビームスポットの伸長の程度を低減し、さらに偏向ヨ
ークに後述の四重極構成28を使用して、ビームスポット
が水平軸上および垂直軸上にあるときの各偏向磁界の形
状をバレル形に変形することにより、前記水平軸上およ
び垂直軸上におけるビームスポットの伸長の程度を低減
させて円形に近いビームスポットを形成させるものであ
る。
The present invention uses a pincushion-type horizontal deflection magnetic field and a vertical deflection magnetic field to reduce the degree of extension of a beam spot at a position along a diagonal line of a screen, and further uses a quadrupole configuration 28 described later for a deflection yoke. By changing the shape of each deflection magnetic field when the beam spot is on the horizontal axis and the vertical axis into a barrel shape, the degree of extension of the beam spot on the horizontal axis and the vertical axis is reduced, and To form a beam spot close to.

四重極構成を使用すると、水平軸上および垂直軸上の
各端部(第1図の3時、9時の位置、および12時、6時
の位置)において偏向非点収差によりビームスポットの
フレアが生ずることがある。このようなビームスポット
のフレアは、四重極構成により、水平軸上および垂直軸
上の端部において各偏向磁界が過度にバレル化されて、
水平軸上および垂直軸上の端部におけるビームスポット
の伸長が過度に低減されることに起因することが判っ
た。
Using the quadrupole configuration, the beam spot at each end on the horizontal and vertical axes (at 3 o'clock, 9 o'clock, and 12 o'clock, 6 o'clock in FIG. 1) is deflected by deflection astigmatism. Flares may occur. The flare of such a beam spot, due to the quadrupole configuration, each deflection magnetic field is excessively barreled at the ends on the horizontal axis and the vertical axis,
It has been found that the extension of the beam spot at the ends on the horizontal and vertical axes is due to excessive reduction.

このことから本願発明は、特に、前記ビームスポット
のフレアが生ずるのを防止するために、偏向ヨークの前
部に偏向非点収差補正用の四重極磁界を発生するスティ
グマトールと称する非点収差補正装置24を配置して、前
記各軸の端部における各偏向磁界の過度のバレル化を実
効的に低減して各軸の端部におけるビームスポットのフ
レアを低減し、ビームスポットの形状をさらに改善する
ものである。
In view of this, the present invention particularly provides an astigmatism referred to as a stigmator which generates a quadrupole magnetic field for correcting deflection astigmatism at the front of the deflection yoke in order to prevent the occurrence of the beam spot flare. The correction device 24 is disposed to effectively reduce excessive barreling of each deflection magnetic field at the end of each axis, thereby reducing the flare of the beam spot at the end of each axis, and further shaping the shape of the beam spot. It will improve.

この発明の一態様によれば、電子ビームの経路の第1
の領域に第1の不均一磁界が生成される。この第1の不
均一磁界は、表示スクリーンにおいてビームスポットを
スポットの伸長の方向に収斂させる傾向を持つ電子ビー
ムレンズ作用を与える。第2の不均一磁界が、表示スク
リーンからの距離が第1の領域よりも遠い電子ビーム経
路の第2の領域に形成される。この第2の不均一磁界は
ビームスポットをスポットの伸長の方向に発散させる傾
向のある電子ビームレンズ作用を与える。これらの磁界
の各々の不均一性は、スポットの長軸が伸長されるとい
う傾向及び楕円率が増加するという傾向とを減じるよう
に、電子ビームのある与えられた断面、即ち、プロフィ
ル中の異なる部分が互いに幾らか異なる量だけ偏向され
るようにする。従って、スポット形状の歪みは減少す
る。
According to one aspect of the present invention, the first path of the electron beam path
A first non-uniform magnetic field is generated in the region. This first non-uniform magnetic field provides an electron beam lensing effect on the display screen that tends to converge the beam spot in the direction of the spot extension. A second non-uniform magnetic field is formed in a second region of the electron beam path that is further from the display screen than the first region. This second non-uniform magnetic field provides an electron beam lensing effect that tends to diverge the beam spot in the direction of the spot extension. The inhomogeneity of each of these fields is such that a given cross section of the electron beam, i.e., the profile in the profile, is reduced so that the major axis of the spot is less likely to be elongated and the ellipticity is increased. The parts are deflected by somewhat different amounts from each other. Therefore, the spot shape distortion is reduced.

この発明の別の態様の実施においては、第1の不均一
偏向磁界の不均一性は第1の四重極構成において生成さ
れ、第2の不均一磁界は第2の四重極構成において生成
され、従って、2つの構成は四重極ダブレットと同様な
動作をする。
In an implementation of another aspect of the invention, a first non-uniform deflection field non-uniformity is generated in a first quadrupole configuration and a second non-uniform magnetic field is generated in a second quadrupole configuration. Thus, the two configurations behave similarly to a quadrupole doublet.

この発明の特徴を具体化するにあたって、第1の不均
一磁界は偏向ヨークの出口と入口領域との間に形成され
て、スポットの楕円率を低減する有用な電子ビームレン
ズ作用が得られるようにする。例えば、ビームスポット
の収斂に必要とされる偏向磁界の不均一性、即ち磁束密
度勾配はスクリーン上でのスポット位置に応じて異なら
せることができる。例えば、4:3のアスペクト比を持つ
表示スクリーンの角部においては、必要とされるヨーク
中の不均一偏向磁界のタイプは、ピンクッション形の水
平及び垂直偏向磁界の組合せにより形成することがで
き、一方、スポットがスクリーンの垂直及び水平軸の各
々にある時は、バレル形水平及び垂直偏向磁界が必要と
なろう。ここで、バレル及びピンクッションなる用語
は、主として、偏向磁界勾配のタイプ即ち向きを示すも
のである。例えば、バレル形水平偏向磁界というのは、
ヨークのある与えられた位置においてビーム中及びビー
ムの周囲に形成されヨークの水平軸に沿ってヨークの中
心からの距離の関数として減少していく水平偏向磁界で
ある。
In embodying features of the present invention, a first non-uniform magnetic field is formed between the exit and entrance regions of the deflection yoke so that a useful electron beam lens action to reduce spot ellipticity is obtained. I do. For example, the non-uniformity of the deflection magnetic field required for converging the beam spot, that is, the magnetic flux density gradient, can be varied depending on the position of the spot on the screen. For example, at the corners of a display screen having an aspect ratio of 4: 3, the type of non-uniform deflection field required in the yoke can be formed by a combination of pincushion horizontal and vertical deflection fields. On the other hand, when the spot is on each of the vertical and horizontal axes of the screen, a barrel-shaped horizontal and vertical deflection field will be required. Here, the terms barrel and pincushion mainly indicate the type or orientation of the deflection magnetic field gradient. For example, the barrel-type horizontal deflection magnetic field is
A horizontal deflection field formed in and around the beam at a given location of the yoke and decreasing along the horizontal axis of the yoke as a function of distance from the center of the yoke.

第1図は、均一な主偏向磁界を用いる従来技術による
偏向装置で得られる、対応するビームランディング位置
におけるビームスポットの形状を示す。
FIG. 1 shows the shape of a beam spot at a corresponding beam landing position obtained with a prior art deflection device using a uniform main deflection magnetic field.

第2図は、この発明の態様を実施した、四重極コイル
構成を含む偏向装置のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a deflection device embodying aspects of the present invention and including a quadrupole coil configuration.

第3図は、第2図の構成で生成される四重極磁界とそ
の電子ビームの断面に対する影響とを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a quadrupole magnetic field generated by the configuration of FIG. 2 and its influence on the cross section of the electron beam.

第4図は、第2図の四重極コイルの1つの象限におけ
る巻線−電流積分布を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a winding-current product distribution in one quadrant of the quadrupole coil of FIG.

第5a図〜第5d図は、第2図の構成の動作の説明に有用
な波形を示す。
5a to 5d show useful waveforms for explaining the operation of the configuration of FIG.

第6a図と第6b図は、第2図の構成に含まれた8個の磁
極を有するダブル四重極構成を示す。
6a and 6b show a double quadrupole configuration having eight magnetic poles included in the configuration of FIG.

第7a図〜第7e図は、第2図の構成の動作の説明に有用
な別の波形を示す。
7a to 7e show other waveforms useful for explaining the operation of the arrangement of FIG.

第8図は、主偏向磁界が第2図の構成で生成される形
のものである場合の対応するビームランディング位置に
おけるビームスポットの形状を示す。
FIG. 8 shows the shape of the beam spot at the corresponding beam landing position when the main deflection magnetic field is of the type generated in the configuration of FIG.

第9図は、この発明の別の態様を実施した偏向システ
ムのブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of a deflection system embodying another aspect of the present invention.

第10図は、第9図の構成において生成された主偏向磁
界中の対応ビームランディング位置におけるビームスポ
ットの形状を示す。
FIG. 10 shows the shape of the beam spot at the corresponding beam landing position in the main deflection magnetic field generated in the configuration of FIG.

第11図は、第9図の構成の偏向ヨークにおける、軸Z
における位置の関数としての偏向磁界関数を示す。
FIG. 11 shows the deflection yoke having the configuration shown in FIG.
2 shows the deflection magnetic field function as a function of the position at.

第12a図〜第12d図は、第9図の構成の対応偏向巻線の
ある与えられた象限における、ビームスポットの伸長化
を減じるために必要な対応高調波比を与える巻線−電流
積分布を示す。
12a to 12d show a winding-current product distribution which gives the corresponding harmonic ratio necessary to reduce the beam spot elongation in a given quadrant of the corresponding deflection winding of the configuration of FIG. Is shown.

第13図は、この発明の別の態様を実施した偏向システ
ムのブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram of a deflection system embodying another embodiment of the present invention.

第14図は、第13図の構成の各ダブル四重極構成の動作
の説明に有用な図である。
FIG. 14 is a diagram useful for explaining the operation of each double quadrupole configuration of the configuration of FIG.

第15図は、第13図の構成の一対のダブル四重極によっ
て形成される四重極ダブレットの動作を示す図である。
FIG. 15 is a view showing the operation of a quadrupole doublet formed by a pair of double quadrupoles having the configuration shown in FIG.

第16図は、従来技術による静的自己集中型偏向ヨーク
で生成されるものと同様の主偏向磁界における、対応ビ
ームランディング位置におけるビームスポットの形状を
示す。
FIG. 16 shows the shape of a beam spot at a corresponding beam landing position in a main deflection magnetic field similar to that generated by a static self-concentrating deflection yoke according to the prior art.

第2図は、この発明の態様を具備した偏向システム10
0を示し、偏向の方向にビームスポットを収斂させよう
とする電子ビームに対するレンズ作用がヨーク55の主偏
向領域に生成される。第2図の偏向システム100は、例
えばテレビジョン受像機に使用できる。偏向システム10
0は、例えば100゜の最大偏向角を持つ25V110型のCRT110
を含んでいる。CRT110は表示スクリーン22に垂直な長手
軸Zを持っている。表示スクリーン22は、例えば、4:3
のアスペクト比を持つ、例えば、25インチ観察スクリー
ンである。
FIG. 2 shows a deflection system 10 having an embodiment of the present invention.
It indicates 0, and a lens action on the electron beam that attempts to converge the beam spot in the direction of deflection is generated in the main deflection area of the yoke 55. The deflection system 100 of FIG. 2 can be used, for example, in a television receiver. Deflection system 10
0 is, for example, 25V110 type CRT110 with a maximum deflection angle of 100 °
Contains. CRT 110 has a longitudinal axis Z perpendicular to display screen 22. The display screen 22 is, for example, 4: 3
For example, a 25-inch observation screen having an aspect ratio of

CRT110のネック端33は3本の電子ビームを生成する電
子銃44を収容している。銃44によって生成された電子ビ
ームはビデオ信号R、B及びGのそれぞれに従って変調
されて、表示スクリーン22上に画像を生成する。これら
のビームの与えられた1つがスポット999を生成し、こ
のビームスポット999は、走査されると表示スクリーン2
2上に対応する色のラスタを形成する。
The neck end 33 of the CRT 110 houses an electron gun 44 that generates three electron beams. The electron beam generated by the gun 44 is modulated according to each of the video signals R, B and G to produce an image on the display screen 22. A given one of these beams produces a spot 999 which, when scanned, displays the display screen 2
Form a raster of the corresponding color on 2 above.

この発明の態様を実施した偏向ヨーク55は、例えば、
サドル−サドル−サドル形式のもので、CRT110の上に取
付けられる。一部が断面で示されている偏向ヨーク55
は、CRTのネック33の一部と円錐形部分即ち朝顔形に拡
がった部分の一部とを取り囲んだ一対のサドル形コイル
10によって形成された、線、即ち、水平偏向ヨーク構体
77を含んでいる。偏向ヨーク55はさらに、コイル10を包
囲する一対のサドル形コイル99により形成される垂直、
即ち、フィールド偏向コイル構体88も含んでいる。さら
に、偏向ヨーク55は、コイル99を取り巻いている一対の
サドル形コイル11によって形成される四重極コイル構体
28を含んでいる。また、偏向ヨーク55は、フェライト磁
性材料で作られ、コイル11を囲んでいる円錐形に形成さ
れたボディを有するコア66を備えている。ヨーク55の主
偏向領域はコア66のビーム入口端とビーム出口端との間
に形成される。スクリーン22の水平軸Xと垂直軸Yは、
コイル99が付勢されていない時には、スポットがX軸に
沿って位置し、コイル10が付勢されていない時には、ス
ポットが軸Yに沿って位置するようなものである。
The deflection yoke 55 embodying aspects of the present invention includes, for example,
It is of the saddle-saddle-saddle type and is mounted on the CRT 110. Deflection yoke 55 partially shown in section
Is a pair of saddle-shaped coils surrounding a part of the neck 33 of the CRT and a part of a conical part, that is, a part that expands in a morning glory shape.
The line formed by 10, i.e., the horizontal deflection yoke structure
Contains 77. The deflection yoke 55 further includes a vertical, formed by a pair of saddle-shaped coils 99 surrounding the coil 10,
That is, it also includes the field deflection coil assembly 88. Further, the deflection yoke 55 is a quadrupole coil structure formed by a pair of saddle-shaped coils 11 surrounding the coil 99.
Contains 28. The deflection yoke 55 has a core 66 made of a ferrite magnetic material and having a conical body surrounding the coil 11. The main deflection area of the yoke 55 is formed between the beam entrance end and the beam exit end of the core 66. The horizontal axis X and the vertical axis Y of the screen 22 are
It is such that when the coil 99 is not energized, the spot is located along the X axis, and when the coil 10 is not energized, the spot is located along the axis Y.

従来のものとすることのできる垂直偏向回路177が、
フィールド偏向コイル構体88に結合される垂直鋸歯状波
電流ivを生成し、また、垂直周波数のパラボラ信号Vpv
を生成する。電流ivと信号Vpvは、周知の態様で生成さ
れる垂直同期信号VHに同期している。従来のものとする
ことのできる水平偏向回路178が、線偏向コイル構体77
に結合される水平鋸歯状波電流iyを生成し、また水平周
波数のパラボラ信号Vphを生成する。電流iyと信号V
phは、周知の態様で生成される水平同期信号FHに同期し
ている。
A vertical deflection circuit 177, which can be a conventional one,
Generates a vertical sawtooth current i v coupled to the field deflection coil assembly 88 and also generates a vertical frequency parabolic signal V pv
Generate Current i v and the signal V pv are synchronized with the vertical synchronizing signal V H which is generated in a known manner. A horizontal deflection circuit 178, which may be conventional, is provided with a line deflection coil assembly 77.
To generate a horizontal sawtooth current i y and a horizontal frequency parabolic signal V ph . Current i y and signal V
ph is synchronized with the horizontal synchronizing signal F H generated in a known manner.

この発明の特徴によれば、ヨーク55は、ビーム偏向器
として働くと同時に電子ビームレンズとしても動作す
る。3本のビームの各々について同様であるヨーク55の
電子ビームレンズ作用を電子ビームの1つのみについて
説明する。電子ビームレンズ作用はスポットが伸長する
(細長くなる)ことを減じる。電子ビームレンズ作用
は、磁界不均一性を有する偏向磁界を生成させることに
よって得ることができる。偏向磁界の不均一性は、偏向
ヨーク55における電子ビーム経路中のある与えられた断
面、即ち、プロフィルにおいてビームの異なる部分が、
スポットが長くなることを減じるように、また、スポッ
トの楕円率が増大する傾向を減じるように、幾らか異な
る量偏向されるようにしてレンズ作用を行う。偏向磁界
における不均一性が、スポットの楕円率をどの様に減じ
るかについてのさらに詳しい説明は後に行う。
According to a feature of the present invention, the yoke 55 acts as a beam deflector and also acts as an electron beam lens. The electron beam lens action of the yoke 55, which is the same for each of the three beams, will be described for only one of the electron beams. Electron beam lensing reduces spot stretching (elongation). Electron beam lensing can be obtained by generating a deflecting magnetic field having magnetic field non-uniformity. The non-uniformity of the deflecting magnetic field is such that a given cross-section in the electron beam path at the deflection yoke 55, i.e., different parts of the beam in the profile,
The lensing is effected with a somewhat different amount of deflection so as to reduce the lengthening of the spot and to reduce the tendency of the spot to increase in ellipticity. A more detailed description of how inhomogeneities in the deflecting magnetic field reduce the ellipticity of the spot will be given later.

後で詳細に説明するスティグマトール(stigmator)
と称される非点収差補正装置24がヨーク55の後方におい
てネック33を包囲するように配置されている。スティグ
マトール24は銃44とヨーク55の間に配置されている。ス
ティグマトール24はヨーク55の外部でネック33に磁界不
均一性を有する磁界を生成して、スポット999をアナス
ティグマティック(anastigmatic)にするために、ヨー
ク55のレンズ作用によって生じる非点収差を防止する。
スポット999は、電子ビームスポットの全領域が、CRT11
0の集束電極333に印加される集束電圧Fの単一のレベル
で円形スポットを形成するように集束された時に、アナ
スティグマティックであると考えることができる。
Stigmator, which will be explained in detail later
The astigmatism correction device 24, which is called behind the yoke 55, surrounds the neck 33. Stigmatol 24 is located between gun 44 and yoke 55. The stigmator 24 generates a magnetic field having a non-uniform magnetic field on the neck 33 outside the yoke 55 to prevent astigmatism caused by the lens action of the yoke 55 to make the spot 999 anastigmatic. I do.
Spot 999 indicates that the entire area of the electron beam spot is CRT11
When focused to form a circular spot at a single level of the focusing voltage F applied to the zero focusing electrode 333, it can be considered an anastigmatic.

コイル11は、後述するように、スポット999が、表示
スクリーン22の、例えば、2時の点における角部及び対
角線上の実質的に全ての位置に位置する時に、無視しう
る程度の磁界を生成する電流iqによって駆動される。従
って、スポット999が表示スクリーン22の角部にある時
は、ヨーク55の電子ビームレンズ作用は、実質的に四重
極コイル構体28によって影響を受けない。
The coil 11 generates a negligible magnetic field when the spot 999 is located at substantially all of the corners and diagonals of the display screen 22, for example, at the 2 o'clock point, as described below. It is driven by the current iq. Thus, when the spot 999 is at a corner of the display screen 22, the electron beam lensing of the yoke 55 is substantially unaffected by the quadrupole coil assembly.

座標Z=Z1を有する軸Zに垂直なある与えられた平面
内における水平偏向コイル10の巻線分布は、ヨーク55の
主偏向領域における巻線分布を表す。例えば、表示器22
の角部において丸いスポットを形成する偏向磁界の不均
一性を得るために、水平偏向コイル10と垂直コイル99の
各々の所定の巻線分布が設定される。巻線分布パラメー
タは、表示スクリーン22の角部の各々において、例え
ば、2時の点において、丸いスポットが得られるように
実験的に設定される。そのような平面内におけるコイル
10の巻線分布は、正の第3高調波成分と基本高調波成分
の間に、約+10%という正の第1の比が得られるように
選定される。そのような正の第1の比はピンクッション
形水平偏向磁界を表す。慣例に従って、水平コイルに関
しては、第3高調波の正の符号はピンクッション磁界を
示し、負の符号はバレル磁界を示す。同様に、平面Z=
Z1におえる垂直偏向コイル99の巻線分布は、負の第3高
調波成分の大きさと基本高調波成分の大きさの間に約−
60%という負の第2の比を得るように選定され、これは
同じくピンクッション形磁界を示す。垂直偏向コイルに
関する慣例に従って、負の符号はピンクッション磁界を
示し、正の符号はバレル磁界を示す。
The winding distribution of the horizontal deflection coil 10 in a given plane perpendicular to the axis Z having the coordinate Z = Z1 represents the winding distribution in the main deflection area of the yoke 55. For example, display 22
A predetermined winding distribution of each of the horizontal deflection coil 10 and the vertical coil 99 is set in order to obtain the non-uniformity of the deflection magnetic field that forms a round spot at the corner of. The winding distribution parameters are set experimentally so that a round spot is obtained at each of the corners of the display screen 22, for example, at 2 o'clock. Coil in such a plane
The ten winding distribution is selected to provide a positive first ratio of about + 10% between the positive third harmonic component and the fundamental harmonic component. Such a positive first ratio represents a pincushion horizontal deflection field. By convention, for a horizontal coil, the positive sign of the third harmonic indicates a pincushion field and the negative sign indicates a barrel field. Similarly, the plane Z =
The winding distribution of the vertical deflection coil 99 in Z1 is approximately-between the magnitude of the negative third harmonic component and the magnitude of the fundamental harmonic component.
It was chosen to obtain a negative second ratio of 60%, which also shows a pincushion-shaped magnetic field. In accordance with convention for vertical deflection coils, a negative sign indicates a pincushion field and a positive sign indicates a barrel field.

前述した第1と第2の比の値は、主として、例えば、
丸いスポット999を得るために選定されたものである。
後述するように、集中誤差(コンバーゼンス・エラー)
や幾何学的誤差は、ヨーク55ではなく、他の構成によっ
て補正される。各比の符号は、所要の形式の磁界不均一
性、即ち、角部におけるピンクッション形水平偏向磁界
とピンクッション形垂直磁界とを得ることができるよう
に選択される。電子ビームがCRT110の集束電極電圧Fの
作用によって集束され、スティグマトール24の動作によ
ってアナスティグマティックにされると(非点収差、画
像の歪が修正されて円形スポットが形成されると)、ス
クリーン22のある与えられた角部におけるスポット999
は最適の楕円率を持った形状を持つようになる。代表的
なCRTについて、最適楕円率は、スポット999が、例え
ば、円形形状を持つ時に得られる。このようにして、第
1と第2の比は、表示スクリーン22の角部において円形
のスポットを得るための所要の第1の電子ビームレンズ
作用を設定する。ヨーク55は、表示スクリーン22の角部
におけるスポット999の長軸の長さと表示スクリーン22
の中央におけるスポット999の長軸の長さとの比を、第
1図の対応する比に比して大幅に小さくするという利点
がある。銃44とスティグマトール24はスポット999をア
ナスティグマティックにする付加的な電子ビームレンズ
作用を形成する。
The values of the first and second ratios described above are mainly, for example,
It was chosen to get a round spot 999.
Concentration error (convergence error) as described later
And geometric errors are corrected not by the yoke 55 but by another configuration. The sign of each ratio is chosen so as to obtain the required type of field non-uniformity, namely a pincushioned horizontal deflection field and a pincushioned vertical field at the corners. When the electron beam is focused by the action of the focusing electrode voltage F of the CRT 110 and made anastigmatic by the operation of the stigmator 24 (when astigmatism and image distortion are corrected to form a circular spot), the screen 999 spots at a given corner with 22
Has a shape with the optimal ellipticity. For a typical CRT, the optimal ellipticity is obtained when the spot 999 has, for example, a circular shape. Thus, the first and second ratios set the required first electron beam lens action to obtain a circular spot at the corner of the display screen 22. The yoke 55 is connected to the length of the major axis of the spot 999 at the corner of the display screen 22 and the display screen 22.
The advantage is that the ratio of the length of the major axis of the spot 999 to the center of the spot 999 is significantly smaller than the corresponding ratio in FIG. Gun 44 and stigmator 24 form an additional electron beam lensing that makes spot 999 anastigmatic.

スポットがスクリーンの水平軸X上にある時は、バレ
ル形水平偏向磁界のみで、スポットの伸長を減じるため
の所要の磁界勾配をビーム経路中に生成して、第1の電
子ビームレンズ作用を設定することができる。同様に、
スポットが垂直軸Yに沿っている時は、バレル形垂直磁
界のみが、スポットの伸長を減じるための所要の磁界勾
配をビーム経路中に生成することができる。
When the spot is on the horizontal axis X of the screen, only the barrel-type horizontal deflection magnetic field is used to generate a required magnetic field gradient in the beam path to reduce the elongation of the spot, thereby setting the first electron beam lens action. can do. Similarly,
When the spot is along the vertical axis Y, only a barrel shaped vertical magnetic field can produce the required magnetic field gradient in the beam path to reduce spot elongation.

バレル形垂直偏向磁界においては、一般に、スポット
が軸Y上にある時は、軸Yに沿う磁束密度はスクリーン
の中心からの距離が増すに従って減少し、ピンクッショ
ン形垂直偏向磁界においては、磁界勾配は全体として逆
である。
In a barrel vertical deflection field, when the spot is on the axis Y, the magnetic flux density along the axis Y generally decreases with increasing distance from the center of the screen, and in a pincushion vertical deflection field, the magnetic field gradient Is the reverse of the whole.

軸XとY上におけるスポットの伸長を小さくするため
に必要なヨーク55における磁界勾配あるいは磁束密度勾
配は、主として、四重極対称性を有するサドル形コイル
11によって形成される四重極コイル構体28によって設定
される。コイル11によって生成される四重極偏向磁界成
分は、スポットが表示スクリーン22の各軸XまたはY上
にある時のスポットの楕円形状の歪みを補正し、スクリ
ーン22の中心におけるスポットの長軸の長さに比してス
ポット999の長軸が長くなることを抑える。コイル11
は、後述するように、スポット999が各角部にある時に
は、磁界の不均一性にはあまり影響を与えない。
The magnetic field gradient or magnetic flux density gradient at the yoke 55 required to reduce the extension of the spot on the axes X and Y is mainly a saddle-shaped coil having quadrupole symmetry.
It is set by a quadrupole coil assembly 28 formed by 11. The quadrupole deflection magnetic field component generated by the coil 11 corrects for the elliptical distortion of the spot when the spot is on each axis X or Y of the display screen 22 and the long axis of the spot at the center of the screen 22. Suppress that the major axis of the spot 999 becomes longer than the length. Coil 11
Does not significantly affect the non-uniformity of the magnetic field when the spot 999 is at each corner as described later.

第3図は、主として第2高調波成分を含んでいる巻線
−電流積分布を有する四重極28のコイル11によって生成
される磁束あるいは磁界を概略的に示す。図示の磁束は
長方形112によって表されている座標Z=Z1を有する平
面即ちビーム経路領域中の磁束を表す。第1図、第2図
及び第3図における同じ符号及び数字は同様の素子ある
いは機能を表す。第3図における矢印Hqは、スポット99
9が軸端の3時の点にある時に、ヨーク55のコイル11の
みによって生成される磁界または磁束成分の磁束密度の
方向を表す。
FIG. 3 schematically shows the magnetic flux or magnetic field generated by the coil 11 of the quadrupole 28 having a winding-current product distribution containing mainly the second harmonic component. The magnetic flux shown represents the magnetic flux in a plane or beam path region having the coordinate Z = Z1 represented by rectangle 112. The same reference numerals and numerals in FIGS. 1, 2 and 3 indicate similar elements or functions. The arrow Hq in FIG.
When 9 is at the 3 o'clock point on the shaft end, it indicates the direction of the magnetic flux density of the magnetic field or magnetic flux component generated only by the coil 11 of the yoke 55.

第2図のスポット999が第2図のスクリーン22の3時
の点にある時、第2図のコイル11によって生成される第
3図の矢印Hqにより表される磁界は、全体として、水平
偏向コイル10によって生成されるピンクッション形水平
偏向磁界成分(図示せず)の方向と逆の方向を持つ。コ
イル11により生成される磁界の強度は偏向の方向に増加
する。2つの磁界が総合的に働くことにより、磁界成分
のベクトル和により得られる正味(ネット)偏向磁界、
即ち総合偏向磁界が生成される。
When spot 999 in FIG. 2 is at the 3 o'clock point on screen 22 in FIG. 2, the magnetic field represented by arrow Hq in FIG. 3 generated by coil 11 in FIG. 2 is generally horizontal. It has a direction opposite to the direction of the pincushion-type horizontal deflection magnetic field component (not shown) generated by the deflection coil 10. The strength of the magnetic field generated by the coil 11 increases in the direction of the deflection. A net (net) deflection magnetic field obtained by the vector sum of the magnetic field components due to the total operation of the two magnetic fields,
That is, an overall deflection magnetic field is generated.

コイル11を付勢する第2図の電流のiqの大きさは、ス
ポット999が対応するスクリーン22の3時及び9時の点
にある時、第3図の長方形112の水平軸Xの各端部にお
いて、ビーム経路中の偏向磁界の不均一性を変化させる
に充分な大きさとされる。偏向磁界の不均一性は電流iq
によって、ピンクッション形から、バレル形水平偏向磁
界単独でビーム経路中に生成することができる偏向磁界
に変えられる。従って、長方形112の中心点Cに近い正
味偏向磁界Hφ(1)は、中心Cからもっと離れている正
味偏向磁界Hφ(2)よりも強い。同様に、第2図のコイ
ル11は、スポット999が第3図の6時と12時の点にある
時に、長方形112の垂直軸Yの各端部におけるビーム経
路に、バレル形垂直偏向磁界のみによってビーム経路中
に生成されうる偏向磁界不均一性を有する正味磁界を生
成する。
The magnitude of the current iq in FIG. 2 for energizing the coil 11 is such that when the spot 999 is at the 3 o'clock and 9 o'clock points on the corresponding screen 22, each end of the horizontal axis X of the rectangle 112 in FIG. Section is large enough to change the non-uniformity of the deflecting magnetic field in the beam path. Nonuniformity of deflection magnetic field is current iq
This changes from a pincushion type to a deflection field that can be generated in the beam path with a barrel-type horizontal deflection field alone. Therefore, the net deflection magnetic field Hφ (1) near the center point C of the rectangle 112 is stronger than the net deflection magnetic field Hφ (2) further away from the center C. Similarly, the coil 11 of FIG. 2 provides only a barrel-shaped vertical deflection field in the beam path at each end of the vertical axis Y of the rectangle 112 when the spot 999 is at the 6 o'clock and 12 o'clock points in FIG. Generates a net magnetic field having a deflection magnetic field inhomogeneity that can be generated in the beam path.

説明の便宜上、第3図の相当な楕円形状を呈するビー
ムプロフィル即ち断面999aは、第3図のヨーク55の長方
形112内のビームの断面が、水平偏向磁界が全く均一な
磁界であって、第2図のスポット999が第2図のスクリ
ーン22の3時の点にあるとした時に、どのように見える
かを示している。断面999aのここに示されている楕円率
は、説明のためにのみ選定されたものである。即ち説明
の便宜上、コイル10と99による磁界の不均一性は、その
位置では、コイル11によって生成される磁界不均一性の
方が優勢であるので、無視した。
For convenience of explanation, the beam profile or cross section 999a, which presents a substantially elliptical shape in FIG. 3, shows that the cross section of the beam in the rectangle 112 of the yoke 55 in FIG. This shows what the spot 999 in FIG. 2 would look like at the 3 o'clock point on the screen 22 in FIG. The ellipticity shown here for section 999a has been selected for illustrative purposes only. That is, for the sake of explanation, the non-uniformity of the magnetic field due to the coils 10 and 99 has been neglected because the non-uniformity of the magnetic field generated by the coil 11 is more prevalent at that position.

コイル11によって生成される磁界不均一性即ち磁束密
度勾配は、スティグマトール24により作られる磁束不均
一性と共に、第2図のスポット999をアナスティグマテ
ィックにし、また、円形に近くして、水平軸の端部にお
けるスポット999の長軸とスクリーン22の中央における
スポット999の長軸の比が、電子ビームが完全に均一な
水平偏向磁界中を通過する場合よりも相当小さくなるよ
うにする。その結果、スクリーン中央における丸い形状
に対してスポットの形状が歪むあるいは楕円形になると
いう前述した傾向が、小さくなるという利点がある。例
えば、合成バレル形水平偏向磁界によって生成される磁
束密度の不均一性、即ち、磁束密度勾配は、第3図の電
子ビーム断面999aの長方形112の中心点Cに近い端部108
を中心点Cから遠い方の第2の端部109よりも、偏向の
方向Xに長い距離、即ち、強く偏向されるようにする。
直線の矢印108aと109aによって概略的に示されているこ
の状況は、磁界不均一性、即ち、磁束密度勾配の結果と
して、端部108と109のそれぞれに、逆方向に磁力を加え
たことと等価である。その結果、第2図のヨーク55は、
走査あるいは偏向作用に加えて、スポット999をその伸
長の方向で収斂させる電子ビームレンズとしても動作す
る。第3図の場合、伸長の方向は偏向の方向Xでもあ
る。
The magnetic field non-uniformity or magnetic flux density gradient created by coil 11, along with the magnetic flux non-uniformity created by stigmator 24, makes spot 999 of FIG. The ratio of the major axis of the spot 999 at the edge of the screen to the major axis of the spot 999 at the center of the screen 22 is substantially smaller than when the electron beam passes through a completely uniform horizontal deflection magnetic field. As a result, there is an advantage that the above-mentioned tendency that the spot shape is distorted or elliptical with respect to the round shape at the center of the screen is reduced. For example, the non-uniformity of the magnetic flux density generated by the composite barrel-type horizontal deflection magnetic field, that is, the magnetic flux density gradient, is equal to the end 108 near the center point C of the rectangle 112 of the electron beam cross section 999a in FIG.
Is longer in the direction X of deflection than the second end 109 farther from the center point C, that is, strongly deflected.
This situation, schematically illustrated by the straight arrows 108a and 109a, is due to the application of magnetic forces in opposite directions to the ends 108 and 109, respectively, as a result of the magnetic field inhomogeneity, i.e., the magnetic flux density gradient. Are equivalent. As a result, the yoke 55 in FIG.
In addition to the scanning or deflecting action, it also operates as an electron beam lens that converges the spot 999 in the direction of its extension. In the case of FIG. 3, the direction of extension is also the direction X of deflection.

スポット999が、矢印108aと109aによって表される磁
力のない状態で既に集束していると仮定する。矢印108a
と109aによって表されているビーム集中性磁力の効果
は、水平軸Xの方向のスポット999の長軸の左と右の両
端部が過集中となる。従って、左右の端部が、スクリー
ン22でなく、第2図の表示スクリーン22とヨーク55の間
に位置する平面で集中しようとする。その結果、軸Xに
沿って、第2図のスポット999の左端部近傍にフレアー
状部分(図示せず)が生じ、また、スポット999の右端
部近傍にフレアー状部分(図示せず)が生じる。このよ
うな一対のフレアー状部分はスポット999を、円形以外
の例えば伸長した楕円形にする、即ちアスティグマティ
ック(astigmatic)状態にする。ヨーク55における偏向
磁界によって生成されるスポット999のフレアーは、第
2図のスティグマトール24の使用及び/または銃44によ
り、もう一度アナスティグマティックになるように、消
すことができる。
Suppose that spot 999 is already focused without magnetic force as represented by arrows 108a and 109a. Arrow 108a
The effect of the beam-concentrating magnetic force, represented by and, is that the left and right ends of the long axis of the spot 999 in the direction of the horizontal axis X are overconcentrated. Therefore, the left and right ends tend to concentrate not on the screen 22, but on a plane located between the display screen 22 and the yoke 55 in FIG. As a result, along the axis X, a flare-like portion (not shown) is formed near the left end of the spot 999 in FIG. 2, and a flare-like portion (not shown) is formed near the right end of the spot 999. . Such a pair of flared portions makes the spot 999 non-circular, e.g., an elongated ellipse, i.e., astigmatic. The flare of the spot 999 created by the deflecting magnetic field at the yoke 55 can be eliminated by using the stigmator 24 and / or the gun 44 of FIG.

ヨーク55よりもスクリーン22から離れた位置にあるス
ティグマトール24は第3図の断面999aを軸Xの方向に発
散させようとする磁界不均一性を生じさせる。これはヨ
ーク55の軸X方向におけるビーム集中動作と対照的であ
る。その結果、スポット999はアナスティグマティック
に維持される。スクリーン22により近くでビーム収斂動
作を行わせ、スクリーン22からより離れた位置でビーム
発散動作を行わせることにより、第3図の破線の円で示
すように、スポット999の長軸の長さが減少する。スポ
ット999を偏向の方向即ち伸長の方向に収斂させる同様
の電子ビームレンズ作用は、スポット999が12時、9時
及び6時の点にある時に、コイル11の動作によって生じ
る。
The stigmator 24, which is farther from the screen 22 than the yoke 55, causes a magnetic field inhomogeneity that tends to diverge the cross section 999a in FIG. This is in contrast to the beam focusing operation of the yoke 55 in the direction of the axis X. As a result, spot 999 is maintained anastigmatically. By causing the beam convergence operation to be performed closer to the screen 22 and the beam divergence operation to be performed at a position farther from the screen 22, the length of the major axis of the spot 999 is reduced as shown by the broken circle in FIG. Decrease. A similar electron beam lensing action that causes the spot 999 to converge in the direction of deflection or extension is caused by the operation of the coil 11 when the spot 999 is at the 12 o'clock, 9 o'clock and 6 o'clock points.

ある与えられた偏向の方向φについて、電子ビーム経
路における正味偏向磁界は、偏向の方向に全体として垂
直な方向の、第3図に示すような方位角(azimuthal)
成分Hφを持つ。スポット999の長軸の伸長を少なくす
るために電子ビーム近傍のヨーク55における成分Hφ
は、偏向の方向の中心点Cからの距離が増すに従って減
少する。従って、スポット999がスクリーン22の軸X及
びYのいずれかに位置している時の磁界成分Hφのこの
様な磁界勾配を得ようとすると、このような磁界勾配
は、正の等方性(isotropic)の非点収差を生じさせる
水平または垂直バレル形偏向磁界により形成される磁界
不均一性を必要とする。例えば、第3図の磁界成分Hφ
は軸Xに沿う中心点Cからの偏向の方向の距離が増すに
つれて減少する。一方、スポット999が4:3のアスペクト
比を持つ表示スクリーンの角部に位置している時のその
ような磁界勾配を得るために、そのような磁界不均一性
はピンクッション形水平偏向磁界とピンクッション形垂
直偏向磁界との組み合わせによって形成される。アスペ
クト比が4:3と異なる場合には、角部においてそのよう
な磁界不均一性を得るためには別のタイプの磁界形状が
必要となろう。
For a given direction of deflection φ, the net deflection magnetic field in the electron beam path is azimuthal as shown in FIG. 3 in a direction generally perpendicular to the direction of deflection.
It has a component Hφ. In order to reduce the elongation of the major axis of the spot 999, the component Hφ in the yoke 55 near the electron beam
Decreases as the distance from the center point C in the direction of deflection increases. Thus, if one seeks to obtain such a magnetic field gradient of the magnetic field component Hφ when the spot 999 is located on one of the axes X and Y of the screen 22, such a magnetic field gradient becomes positively isotropic ( requires field non-uniformity created by a horizontal or vertical barrel-shaped deflection field that causes isotropic astigmatism. For example, the magnetic field component Hφ in FIG.
Decreases as the distance in the direction of deflection from center point C along axis X increases. On the other hand, in order to obtain such a magnetic field gradient when the spot 999 is located at the corner of a display screen having a 4: 3 aspect ratio, such a magnetic field inhomogeneity can be reduced to a pincushion horizontal deflection magnetic field. It is formed by a combination with a pincushion vertical deflection magnetic field. If the aspect ratio is different from 4: 3, another type of magnetic field shape will be required to obtain such field non-uniformity at the corners.

第2図のコイル11の第1象限における所要の巻線−電
流積分布が、角αの関数として第4図に示す。角αは軸
Xから測ったものである。第1図、第2図、第3図及び
第4図において同様の記号と数字は同様の素子または機
能を表す。第4図の各垂直バーは、6度の総角度幅を有
するコイル11の第1象限の巻線スロットを表す。各スロ
ットには、それぞれのコイル部分の導体巻線の束が収容
されている。従って、15のスロットが第1象限の全90゜
をカバーしている。軸に対するバーの高さ及び位置は、
スロット中のそれぞれの束によって生成される巻線−電
流積N・Iの大きさと符号とを表す。第2図のコイル11
の巻線−電流積分布は、実質的にはフーリエ級数によっ
て規定される第2高調波成分のみしか含んでいない。
The required winding-current product distribution in the first quadrant of the coil 11 of FIG. 2 is shown in FIG. 4 as a function of the angle α. The angle α is measured from the axis X. Similar symbols and numerals in FIGS. 1, 2, 3 and 4 denote similar elements or functions. Each vertical bar in FIG. 4 represents a winding slot in the first quadrant of the coil 11 having a total angular width of 6 degrees. Each slot accommodates a bundle of conductor windings of each coil portion. Thus, fifteen slots cover the entire 90 ° of the first quadrant. The height and position of the bar with respect to the axis
Represents the magnitude and sign of the winding-current product NI produced by each bundle in the slot. Coil 11 in FIG.
Has substantially only the second harmonic component defined by the Fourier series.

巻線−電流積の第2高調波の高調波成分の極性の一方
を得るために、コイル11を付勢する第2図の電流iqが、
ヨークの入口領域と出口領域の間でコイル11の導体巻線
の対応する束に予め定められた方向に流れるようにされ
る。一方、これと同時に、そのような高調波成分の他方
の極性を得るために、電流iqが同時にコイル11の第2の
導体巻線の束に逆方向に流れるようにされる。
In order to obtain one of the polarities of the harmonic component of the second harmonic of the winding-current product, the current iq in FIG.
It is caused to flow in a predetermined direction in a corresponding bundle of conductor windings of the coil 11 between the entrance area and the exit area of the yoke. On the other hand, at the same time, the current iq is simultaneously made to flow in the opposite direction to the second conductor winding bundle of the coil 11 in order to obtain the other polarity of such a harmonic component.

スクリーン22上のスポット999の位置の関数として、
動的に、コイル11によって生成される四重極磁界の強さ
を変え、適切な磁束の方向を与えて、表示器22の角部に
おけるヨーク55の磁界が四重極構体28によって実質的に
何らの影響も受けないようにすることが望ましいであろ
う。このようにすれば、角部におけるスポットサイズの
制御は、コイル11について選択した巻線分布ではなく、
コイル10とコイル99について選択した巻線分布によって
行われ、一方、スポットサイズは、スポットが軸Xまた
はYにある時、コイル10と99の選択された巻線分布では
なく、コイル11の選択された巻線分布によって制御され
るという利点がある。動的変化は、スクリーン22上のス
ポット999のビームランディング位置の関数としての所
要の磁界不均一性を得るために用いられる。
As a function of the position of spot 999 on screen 22,
Dynamically altering the strength of the quadrupole magnetic field generated by the coil 11 and providing the appropriate magnetic flux direction, the magnetic field of the yoke 55 at the corners of the display 22 is substantially changed by the quadrupole assembly 28. It would be desirable to have no effect. In this way, the control of the spot size at the corner is not the winding distribution selected for the coil 11, but
This is done by the winding distribution selected for coils 10 and 99, while the spot size is selected for coil 11 rather than the selected winding distribution for coils 10 and 99 when the spot is on axis X or Y. This has the advantage of being controlled by the winding distribution. The dynamic change is used to obtain the required magnetic field inhomogeneity as a function of the beam landing position of spot 999 on screen 22.

コイル11によって生成される四重極磁界を動的に変化
させる電流iqを生成するために、波形発生器101が信号v
101を発生する。信号v101は、線形増幅器として動作す
ることのできる電流駆動器104に結合され、信号v101に
直線的に比例する電流iqが生成される。信号v101は、式
の形で表した積の項の和、(k1・vpv)+(k2・vph)で
表される。項vpvとvphはそれぞれ信号VpvとVphの瞬時値
を表し、k1とk2は、後述するように、所要の波形の電流
iqを得るために選択された予め定められた定数である。
In order to generate a current iq that dynamically changes the quadrupole magnetic field generated by the coil 11, the waveform generator 101
Generate 101. Signal v101 is coupled to a current driver 104, which can operate as a linear amplifier, producing a current iq that is linearly proportional to signal v101. The signal v101 is represented by (k1 · vpv) + (k2 · vph), which is the sum of product terms expressed in the form of an equation. Claim vpv and vph represent the instantaneous values of signals V pv and V ph, k1 and k2, as described later, of the required waveform current
is a predetermined constant selected to obtain iq .

偏向回路177で生成される信号Vpvは、スポット999が
垂直トレースの中央に位置している時は0であり、スポ
ット999が頂部または底部にある時は、正のピークを持
つ。また、第2図の波形によって示されているように、
偏向回路178に生成される信号Vphは、スポット999が水
平トレースの中央に位置している時は0であり、スポッ
ト999がスクリーン22の左側あるいは右側に位置してい
る時に負のピークを持つ。このように、電流iqは、信号
Vphに従うパラボラ形状の電流成分と信号Vpvに従うパラ
ボラ形状の電流成分の和を含んでいる。このような波形
を発生することが可能な波形発生器については、ここに
参考として挙げるトゥルスカロ(Truskalo)氏他の名義
の米国特許(以下、トゥルスカロ特許)第4,683,405号
「テレビジョン用パラボラ電圧発生装置(PARABOLIC VO
LTAGE GENERATING APPARATUS FOR TELEVISION)に詳細
に記載がある。
The signal V pv generated by deflection circuit 177 is zero when spot 999 is located in the center of the vertical trace and has a positive peak when spot 999 is at the top or bottom. Also, as shown by the waveforms in FIG.
The signal Vph generated by the deflection circuit 178 is zero when the spot 999 is located in the center of the horizontal trace and has a negative peak when the spot 999 is located on the left or right side of the screen 22. . Thus, the current iq is the signal
It includes the sum of a parabolic current component according to V ph and a parabolic current component according to signal V pv . A waveform generator capable of generating such a waveform is described in U.S. Pat. No. 4,683,405 in the name of Truskalo et al. (Hereinafter "Trusukalo Patent"), which is hereby incorporated by reference. (PARABOLIC VO
LT GENERATING APPARATUS FOR TELEVISION).

第5a図〜第5d図は、第2図の装置の動作の説明に有用
な波形を示す。第1図、第2図、第3図、第4図及び第
5a図〜第5d図で同様の記号及び番号は同様の素子または
機能を表す。
5a to 5d show waveforms useful for explaining the operation of the device of FIG. FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG.
Similar symbols and numbers in FIGS. 5a-5d represent similar elements or functions.

第2図の発生器101の定数k1とk2は、例えば、パラボ
ラ形状電流成分の和が、スポット999が第2図のスクリ
ーン22の角部近傍に位置する時に、第5c図に示すよう
に、小さくあるいは実質的に0となる大きさの電流iqを
生じるように、実質的に等しい値に選ばれる。従って、
コイル11によって生成される四重極磁界は、例えば、前
述したように、スポット999がスクリーン22の頂部の近
傍あるいは対角線の近傍にある時にスポット999の形状
に影響を与えないような無視しうる程度のものとなろ
う。従って、スクリーン22の角部におけるスポット999
の形状は、主として、垂直偏向コイルによって生成され
る負の第3高調波の高調波成分と水平偏向コイルによっ
て生成される正の第3高調波とによって決まる。第5c図
の電流のiqのピークの大きさを決定する発生器101の定
数k1とk2の値は、スポット999が3時と9時の点にある
時にコイル11の四重極磁界に所要の大きさと極性が得ら
れるように選択される。
The constants k1 and k2 of the generator 101 in FIG. 2, for example, when the sum of the parabolic current components is such that the spot 999 is located near the corner of the screen 22 in FIG. The values are selected to be substantially equal so as to produce a current iq that is small or substantially zero. Therefore,
The quadrupole magnetic field generated by the coil 11 is negligible, for example, as described above, so as not to affect the shape of the spot 999 when the spot 999 is near the top of the screen 22 or near the diagonal. Will be. Therefore, spot 999 at the corner of screen 22
Is determined mainly by the harmonic component of the negative third harmonic generated by the vertical deflection coil and the positive third harmonic generated by the horizontal deflection coil. The values of the constants k1 and k2 of the generator 101, which determine the magnitude of the current iq peak in FIG. 5c, are the required values for the quadrupole field of the coil 11 when the spot 999 is at the 3 o'clock and 9 o'clock points. The size and polarity are selected to obtain.

第2図の構成において、定数k1とk2のある与えられた
値に対し、スポット999が6時または12時の点にある時
の四重極磁界の大きさも一定である。必要とあれば、発
生器101の代わりに別の波形発生器を用いて、四重極コ
イル11により生成される磁界の不均一性を、図示してい
ない態様で、変化させて、例えば、コイル11によって生
成される12時の点における磁界の強度を、3時の点にお
ける磁界の強度には関係なく設定できるようにすること
ができる。
In the configuration of FIG. 2, for a given value of the constants k1 and k2, the magnitude of the quadrupole field when the spot 999 is at the 6 o'clock or 12 o'clock point is also constant. If necessary, using another waveform generator in place of the generator 101, changing the non-uniformity of the magnetic field generated by the quadrupole coil 11 in a manner not shown, for example, the coil The strength of the magnetic field at the twelve o'clock point generated by 11 can be set independently of the strength of the magnetic field at the three o'clock point.

自己集中型ヨークにおいては、スクリーン中心からあ
る与えられた距離における軸Y上のスポットは、軸X上
で同じ距離で形成されるスポットよりも楕円の度合いが
少ない、即ち、より円形に近い。これは、自己集中型ヨ
ークでは、垂直偏向磁界の磁界不均一性は、集中を得る
ために既にバレル形とされているためである。しかし、
第2図の構成の場合と異なり、自己集中型ヨークにおい
ては、磁界不均一性の度合いは丸いスポットを得るため
の最適化がなされないという不都合がある。
In a self-concentrating yoke, spots on axis Y at a given distance from the screen center are less elliptical than spots formed at the same distance on axis X, ie, they are more circular. This is because in the self-concentrated yoke, the non-uniformity of the vertical deflection magnetic field is already in a barrel shape in order to obtain concentration. But,
Unlike the configuration of FIG. 2, the self-concentrating yoke has a disadvantage that the degree of magnetic field non-uniformity is not optimized to obtain a round spot.

第2図の構成においては、ある与えられたビームラン
ディング位置における対応する巻線−電流積分布は、3
つのコイル10、99及び11の各々に関して選択が可能であ
る。3つの偏向コイルの各々に対してそれを選択するこ
とができるという能力は、所要の磁界不均一性を設定す
るための自由度を高くする。自由度が高くなると、例え
ば、巻線−電流積分布が1つのコイルに関してしか選択
できない場合に比して、スポット伸長化を低減すること
において全面的な改善が得られる。
In the configuration of FIG. 2, the corresponding winding-current product distribution at a given beam landing position is 3
A choice is possible for each of the three coils 10, 99 and 11. The ability to select it for each of the three deflection coils provides more freedom to set the required field inhomogeneity. A higher degree of freedom provides a total improvement in reducing spot elongation, for example, as compared to when the winding-current product distribution can only be selected for one coil.

例えば、スポット999が軸X上にある時、主としてコ
イル11によって決定されるヨーク55中のビーム経路にお
ける磁界の正味の効果は、バレル形水平偏向磁界のみに
よって生成されるものと同様である。それに対し、自己
集中型のヨークの水平偏向コイルは、不所望な電子ビー
ムレンズ作用をもたらす磁界不均一性を生じさせる。こ
れは、自己集中型ヨークにおいては、第2図の構成と異
なり、そのような磁界不均一性はピンクッション形であ
るためである。ピンクッション形垂直偏向磁界は、後述
するように、ヨーク55においてではなく、別の構成を用
いて補正されるような、相当な正のトラップ集中及び正
の異方性(anisotropic)非点収差エラーを生じさせる
傾向がある。これに対し、集中を得る目的で必要な垂直
偏向磁界がバレル形である自己集中型ヨークにおいて
は、トラップエラーはヨークにおいて小さくされる。ス
ポット999が軸Y上にある時は、主としてコイル11によ
って決められるビーム経路中の磁界の正味効果は、バレ
ル形垂直偏向磁界によって生成されるものと同様であ
る。
For example, when the spot 999 is on the axis X, the net effect of the magnetic field in the beam path in the yoke 55 determined primarily by the coil 11 is similar to that produced by only the barrel-type horizontal deflection magnetic field. On the other hand, the horizontal deflection coils of the self-concentrating yoke cause magnetic field inhomogeneities that cause unwanted electron beam lensing. This is because such a magnetic field non-uniformity is a pincushion type in the self-concentrating yoke, unlike the configuration shown in FIG. The pincushion vertical deflection magnetic field is substantially positive trap concentration and positive anisotropic astigmatism error, as will be described below, which is corrected using another configuration rather than at the yoke 55. Tend to occur. On the other hand, in a self-concentrating yoke in which the vertical deflection magnetic field required for the purpose of obtaining concentration is a barrel type, trap errors are reduced in the yoke. When spot 999 is on axis Y, the net effect of the magnetic field in the beam path determined primarily by coil 11 is similar to that produced by the barrel-shaped vertical deflection field.

ヨーク55の電子ビーム入口領域におけるコイル10と99
の各々における巻線分布は、「スポット・コマ」と称さ
れるスポットの歪みを防止するように選択される。スポ
ット・コマは、ビームが偏向される時の、ビームの中心
部分とビームの両端部分間の中間点との間の距離の差で
ある。スポット・コマは3本のビームの集中コマの要因
と同類の要因によって生じる。例えば、スポット・コマ
は、例えば、中間領域における磁界の不均一性のために
生じる。入口領域はスポットコマに対して最も大きな影
響を持つ。スポット・コマを防止するために、巻線分布
は、結果として得られるヨーク55のコイル10と99の各々
の入口領域における巻線分布の第3高調波成分の符号
が、ヨーク55の中間偏向領域に関係する巻線分布の第3
高調波成分の符号と逆になるような形にされる。
Coils 10 and 99 in the electron beam entrance area of yoke 55
Are selected to prevent distortion of the spot, referred to as "spot coma". The spot coma is the difference in distance between the center of the beam and the midpoint between the ends of the beam when the beam is deflected. Spot coma is caused by factors similar to those of concentrated beams of three beams. For example, spot coma occurs due to, for example, non-uniformity of the magnetic field in the intermediate region. The entrance area has the greatest effect on spot coma. To prevent spot coma, the winding distribution is such that the sign of the third harmonic component of the winding distribution in the entrance region of each of the resulting coils 10 and 99 of the yoke 55 is the same as that of the intermediate deflection region of the yoke 55. Of the winding distribution related to
It is shaped so as to be opposite to the sign of the harmonic component.

前述したように、ヨーク55の中間即ち主偏向領域で
は、コイル10と99によって生成される磁界の各々は角の
丸いスポットを形成するために全体としてピンクッショ
ン形とされている。一方、スポットが水平または垂直の
スクリーン軸XまたはY上にある時は、ピンクッション
形偏向磁界は、スポットを偏向の方向に許容できない程
に引き延ばしてしまうので、望ましくない。
As mentioned above, in the middle or main deflection region of the yoke 55, each of the magnetic fields generated by the coils 10 and 99 is generally pincushion-shaped to form a rounded spot. On the other hand, when the spot is on the horizontal or vertical screen axis X or Y, the pincushion-type deflection magnetic field is undesirable because it unacceptably stretches the spot in the direction of deflection.

この発明の別の態様によれば、第2図のスティグマト
ール24はヨーク55と協同して、アナスティグマティック
なスポットを生成する。スティグマトール24は8極を有
する電磁石を形成するダブル(二重の)四重極コイル構
成を含んでいる。第2図のスティグマトール24のダブル
四重極コイル構成が、それぞれ第6a図と第6b図に示され
ている。第1図、第2図、第3図、第4図、第5a図〜第
5d図及び第6a図〜第6b図において同じ符号及び番号は同
様の素子または機能を示す。4つの磁極224を形成する
第6b図の四重極コイル24aは電流iaによって付勢され
る。それと交互関係の磁極124を形成する第6a図の四重
極コイル24bは電流ibによって付勢される。第6b図の四
重極コイル24aは、全体として、軸XとYの方向に非点
収差を補正する。四重極コイル24bは四重極コイル24aに
対して45度回転している。コイル24bは、全体として、
軸Xに対して、例えば、+45度の角度をなす方向の非点
収差を、この場合は全体として軸XまたはYに対し+45
度の角度をなす方向に磁力を印加することによって補正
する。スティグマトール24の電流iaとib及びヨーク55の
コイル11を流れる電流iqの大きさと波形は、スクリーン
22の角部と軸に沿った位置とにある時、アナスティグマ
ティックなビームスポットが得られるように選択され
る。スティグマトール24のダブル四重極コイル構成を用
いることにより、スティグマトール24によって生成され
る全四重極磁界を、スポットランディング位置の関数と
して動的に、軸Xに対して予め定められた角度だけ、電
気的に回転させることができる。
According to another aspect of the present invention, the stigmator 24 of FIG. 2 cooperates with the yoke 55 to create an anastigmatic spot. Stigmatol 24 includes a double quadrupole coil configuration forming an electromagnet having eight poles. The double quadrupole coil configuration of the stigmatol 24 of FIG. 2 is shown in FIGS. 6a and 6b, respectively. FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG.
The same reference numerals and numbers in FIGS. 5d and 6a to 6b indicate similar elements or functions. 6b forming four magnetic poles 224 is energized by current ia. The quadrupole coil 24b of FIG. 6a, which forms a magnetic pole 124 alternating therewith, is energized by the current ib. The quadrupole coil 24a in FIG. 6b corrects astigmatism in the directions of the axes X and Y as a whole. The quadrupole coil 24b is rotated 45 degrees with respect to the quadrupole coil 24a. The coil 24b, as a whole,
For example, astigmatism in a direction forming an angle of +45 degrees with respect to the axis X, in this case +45 degrees with respect to the axis X or Y as a whole.
The correction is made by applying a magnetic force in a direction forming an angle of degrees. The magnitude and waveform of the current ia and ib of the stigmator 24 and the current iq flowing through the coil 11 of the yoke 55
When at the corners of 22 and along the axis, an anistigmatic beam spot is selected to be obtained. By using the double quadrupole coil configuration of the stigmator 24, the total quadrupole field generated by the stigmator 24 is dynamically changed by a predetermined angle with respect to the axis X as a function of the spot landing position. , Can be electrically rotated.

軸XとYの方向のスポット999の非点収差補正に必要
な電流iaを生成するために、トゥルスカロ特許に示され
ているものと同様のものとすることができる波形発生器
102が電流駆動器105に結合される信号v102を発生する。
電流駆動器105は線形増幅器として動作するものとする
ことができる。信号v102は、例えば、式、 (k3・vpv)+(k4・vph)+(k5・vpv・vph)+k6 で表すことができる。k3、k4、k5及びk6は、所要の波形
を得るために選択された予め定められた定数である。定
数k3は、スポットが第2図の表示スクリーン22の12時の
点に位置する時のスポットの非点収差を減じるために、
第5d図に示すレベルの電流iaを生成すべく選択されてい
る。定数k4は3時の点におけるスポットの非点収差を減
じるレベルで第5d図の電流iaを生成するように選択され
る。定数k5は、2時の点におけるスポットの非点収差を
減じるレベルの電流iaを生成するように選択される。DC
電流を表す定数k6は、表示スクリーン22の中央における
スポットの非点収差を減じるレベルの電流iaを生成する
ように選択される。
A waveform generator that can be similar to that shown in the Tulucaro patent to generate the current ia required for astigmatism correction of the spot 999 in the directions of the axes X and Y.
102 generates a signal v102 which is coupled to a current driver 105.
The current driver 105 can operate as a linear amplifier. The signal v102 can be represented by, for example, the following formula: (k3 · vpv) + (k4 · vph) + (k5 · vpv · vph) + k6. k3, k4, k5 and k6 are predetermined constants selected to obtain the required waveform. The constant k3 is set to reduce the spot astigmatism when the spot is located at the 12 o'clock point on the display screen 22 of FIG.
It has been selected to generate a current ia of the level shown in FIG. 5d. The constant k4 is selected to produce the current ia of FIG. 5d at a level that reduces spot astigmatism at the 3 o'clock point. The constant k5 is selected to produce a level of current ia that reduces the spot astigmatism at the 2 o'clock point. DC
The constant k6 representing the current is selected to produce a level of current ia that reduces the spot astigmatism in the center of the display screen 22.

電流ibは四重極コイル24bに供給され、軸XまたはY
に対し45度の角度をなす方向のスポット999の非点収差
を補正する。電流ibを生成するために、波形発生器114
が信号V114を生成する。信号V114は式(k7・vpv・vph)
+k8によって表される。項k7とk8は、表示スクリーン22
の角部においてスポット999の非点収差を補正するため
の所要の波形を得るために選択された予め定められた定
数である。発生器114としては、クレハ(Kureha)氏の
名義の米国特許第4,318,032号「象限分離器を含む集中
回路(CONVERGENCE CIRCUIT INCLUDING A QUADRANT SEP
ARATOR)」に記載のものと同様のものを用いることがで
きる。
The current ib is supplied to the quadrupole coil 24b and the axis X or Y
The astigmatism of the spot 999 in the direction forming an angle of 45 degrees with respect to is corrected. To generate the current ib, the waveform generator 114
Generates the signal V114. The signal V114 has the formula (k7 · vpv · vph)
+ K8. The terms k7 and k8 are
Is a predetermined constant selected to obtain a required waveform for correcting the astigmatism of the spot 999 at the corner of. The generator 114 is described in U.S. Pat. No. 4,318,032, entitled "Convergence Circuit Included A QUADRANT SEP," in the name of Kureha.
ARATOR)].

第7a図〜第7e図は、第2図の発生器114の動作の説明
に役立つ波形を示す。第1図、第2図、第3図、第4
図、第5a図〜第5d図、第6a図〜第6b図及び第7a図〜第7e
図において、同様の符号と番号は同様の素子または機能
を示す。第7a図の電流ibは、第2図のスポット999が表
示スクリーン22の角部の近傍に来る度にピーク値をと
る。第7a図の電流ibはスポット999が、第7a図、第7b
図、第7c図に示すように、表示スクリーン22の中央にあ
る時は0であり、また、第7a図に示すように、スポット
999が表示スクリーン22の軸XとYの近傍にある時も0
である。電流ibの位相は第2図のスポット999がスクリ
ーン22の垂直中心において水平軸Xを横切る度毎に、極
性を変える。
7a to 7e show illustrative waveforms for the operation of the generator 114 of FIG. FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG.
Figures, 5a to 5d, 6a to 6b and 7a to 7e
In the figures, like symbols and numbers indicate like elements or functions. The current ib in FIG. 7a has a peak value each time the spot 999 in FIG. 2 comes near the corner of the display screen 22. The current ib in FIG. 7a has a spot 999, while FIGS. 7a and 7b
As shown in FIG. 7, FIG. 7c, it is 0 when it is at the center of the display screen 22, and, as shown in FIG.
0 when 999 is near the X and Y axes of the display screen 22
It is. The phase of the current ib changes polarity each time the spot 999 of FIG. 2 crosses the horizontal axis X at the vertical center of the screen 22.

ヨーク55とスティグマトール24とによって生成される
アナスティグマティックなスポットを集束させるため
に、CRT110の集束電極333に動的集束電圧Fが印加され
る。トゥルスカロ特許に記載されているものと同様のも
のとすることのできる波形発生器103が式(k9・vpv)+
(k10・vph)+(k11・vpv・vph)によって表わされる
信号v103を生成する。定数k9、k10及びk11は、必要な集
束作用を得るために選択される。信号v103は集束電圧F
を発生するための集束電圧発生器・変調器回路106に結
合される。電圧Fは信号v103に比例して動的に変調され
る。
A dynamic focusing voltage F is applied to the focusing electrode 333 of the CRT 110 to focus an anastigmatic spot generated by the yoke 55 and the stigmator 24. The waveform generator 103, which can be similar to that described in the Tulucaro patent, has the formula (k9 · vpv) +
Generate a signal v103 represented by (k10.vph) + (k11.vpv.vph). The constants k9, k10 and k11 are chosen to obtain the required focusing action. The signal v103 is the focusing voltage F
Is coupled to a focused voltage generator and modulator circuit 106 for generating The voltage F is dynamically modulated in proportion to the signal v103.

与えられた電子ビームに関する円形のスポットは、第
2図のCRT110において、非常に大きなビーム電流、例え
ば、3mAで生成することができるという利点がある。ま
た、ヨーク55における偏向磁界の各々の不均一性あるい
は非点収差を動的に変化させることにより、第8図に示
すように、ビームスポットは集束され、アナスティグマ
ティックにされ、また、円形に近い形にされる。このよ
うな、利点のある電子ビームレンズ作用はモノクローム
CRTにも用いることができる。各対応時間点において円
形のスポットを作ることができる水平または垂直偏向磁
界の磁界不均一性のタイプも第8図に示してある。第1
図、第2図、第3図、第4図、第5a図〜第5d図、第6a図
〜第6b図、第7a図〜第7e図及び第8図において同様の符
号と番号は同様の素子または機能を示す。第8図に示す
ように、第2図の構成によって生成されるスポットのサ
イズのスポット位置の関数としての変動は、第1図に示
すものよりもかなり小さい。前に述べたように、第1図
に示すスポットは均一磁界を発生するヨークによって形
成される。従って、第1図においては、スポットが水平
軸の端部にある時は、楕円スポットの長軸の長さは、表
示スクリーンの中央における、ほぼ円形のスポットの直
径の1.48倍である。一方、第8図においては、最大の増
加は僅かに1.18倍だけである。第2図の構成によって生
成されるスポットの、スポット位置の関数としての楕円
率の変動は、第8図に示すように、第1図に示すものよ
りも相当小さくなるという利点がある。
The advantage is that a circular spot for a given electron beam can be generated at the CRT 110 of FIG. 2 with a very large beam current, eg, 3 mA. Also, by dynamically changing the non-uniformity or astigmatism of each of the deflection magnetic fields in the yoke 55, the beam spot is focused, made anastigmatic, and circular as shown in FIG. Closed shape. Such an advantageous electron beam lens action is monochrome
Can also be used for CRT. The type of field non-uniformity of the horizontal or vertical deflection field that can produce a circular spot at each corresponding time point is also shown in FIG. First
5, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIGS. 5a to 5d, FIGS. 6a to 6b, 7a to 7e, and FIG. Indicates an element or function. As shown in FIG. 8, the variation in the size of the spot generated by the arrangement of FIG. 2 as a function of the spot position is much smaller than that shown in FIG. As mentioned earlier, the spot shown in FIG. 1 is formed by a yoke that generates a uniform magnetic field. Thus, in FIG. 1, when the spot is at the end of the horizontal axis, the major axis length of the elliptical spot is 1.48 times the diameter of the substantially circular spot at the center of the display screen. On the other hand, in FIG. 8, the maximum increase is only 1.18 times. The advantage of the spot generated by the arrangement of FIG. 2 that the variation of the ellipticity as a function of the spot position is considerably smaller than that shown in FIG. 1, as shown in FIG.

第9図はこの発明の別の態様を実施した偏向システム
100′を示し、電子ビームに対するレンズ作用はヨーク5
5′で生成される。第1図、第2図、第3図、第4図、
第5a図〜第5d図、第6a図〜第6b図、第7a図〜第7e図、第
8図及び第9図において同様の符号と番号は同様の素子
または機能を示す。偏向システム100′は第2図のCRT11
0と同様のものとすることができるCRT110′を含んでい
る。この発明の特徴を具備する偏向ヨーク55′はCRT11
0′に取り付けられている。一部は断面で示す偏向ヨー
ク55′は、CRT110′のネック33′の一部を取り囲む一対
のサドル形コイル10aと、このサドル形コイル10aを囲む
一対のサドルコイル10bとによって形成される線偏向ヨ
ーク構体77′を含んでいる。偏向ヨーク55′はまた、コ
イル10bを囲む一対のサドル形コイル99aとこのコイル99
aを取り囲む一対のサドル形コイル99bとによって形成さ
れるフィールド偏向コイル構体88′を含んでいる。
FIG. 9 shows a deflection system embodying another embodiment of the present invention.
100 ', and the lens action on the electron beam is yoke 5
Generated at 5 '. FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG.
5a to 5d, 6a to 6b, 7a to 7e, 8 and 9, the same reference numerals and numbers indicate the same elements or functions. The deflection system 100 'is a CRT 11 shown in FIG.
Includes CRT 110 ', which can be similar to 0. The deflection yoke 55 'having the features of the present invention is a CRT 11
It is attached to 0 '. A deflection yoke 55 ', which is partially shown in cross section, has a line deflection formed by a pair of saddle coils 10a surrounding a part of the neck 33' of the CRT 110 'and a pair of saddle coils 10b surrounding the saddle coil 10a. A yoke structure 77 'is included. The deflection yoke 55 'also includes a pair of saddle-shaped coils 99a surrounding the coil 10b and this coil 99a.
and a field deflection coil assembly 88 'formed by a pair of saddle coils 99b surrounding a.

ヨーク55′の電子ビーム入口領域におけるコイル10
a、10b、99a、及び99bの各々の巻線分布は、これまでス
ポット・コマと称されていたスポットの歪みを防止する
ように選定される。円錐形のボディの一部を構成し、フ
ェライト磁性材料で作られたコア66′がコイル99bを取
り囲んでいる。第2図のスティグマトールと同様のもの
とすることができるスティグマトール24′が同様の機能
を行う。
The coil 10 in the electron beam entrance area of the yoke 55 '
The winding distribution for each of a, 10b, 99a, and 99b is selected to prevent distortion of the spot, formerly referred to as spot coma. A core 66 ', which forms part of a conical body and made of ferrite magnetic material, surrounds the coil 99b. A stigmator 24 ', which can be similar to the stigmator of FIG. 2, performs a similar function.

第9図のヨーク55′の中間及び出口領域において、コ
イル10aを形成する巻線の巻線−電流積分布、即ち、巻
線の角度的な密度は、フーリエ級数展開によって規定さ
れる基本高調波成分と正の第3高調波の高調波成分の和
に従って変化するようにされている。コイル10aの巻線
−電流積分布の第3高調波の高調波成分と基本高調波成
分の大きさの比は約+90%に設定される。
In the middle and exit regions of the yoke 55 'in FIG. 9, the winding-current product distribution of the windings forming the coil 10a, ie the angular density of the windings, is the fundamental harmonic defined by the Fourier series expansion. It changes according to the sum of the component and the harmonic component of the positive third harmonic. The ratio of the magnitude of the third harmonic component to the fundamental harmonic component of the winding-current product distribution of the coil 10a is set to about + 90%.

一方、コイル10bを形成する巻線の巻線分布即ち角度
的な密度は、フーリエ級数によって規定される基本高調
波成分と負の第3高調波の高調波成分の和に従って変化
するようにされる。コイル10bの巻線−電流積分布の第
3高調波の高調波成分と基本高調波成分の大きさの比は
約−110%に設定される。
On the other hand, the winding distribution, that is, the angular density of the windings forming the coil 10b is made to change according to the sum of the fundamental harmonic component defined by the Fourier series and the harmonic component of the negative third harmonic. . The ratio between the magnitude of the third harmonic component of the winding-current product distribution of the coil 10b and the magnitude of the fundamental harmonic component is set to about -110%.

水平偏向回路178′はコイル10aに水平偏向電流iyaを
生成し、またコイル10bに水平電流iybが流れる。電流iy
aは、コイル10aの巻線−電流積分布が、ある予め定めら
れた極性の第3高調波の高調波成分と、同じく基本成分
とを含むようにする。同様に、電流iybはコイル10bによ
って生成される高調波分が、逆の極性の第3高調波の高
調波成分と基本高調波成分とを含むようにする。
The horizontal deflection circuit 178 'generates a horizontal deflection current iya in the coil 10a, and a horizontal current iyb flows in the coil 10b. Current iy
“a” causes the winding-current product distribution of the coil 10a to include a harmonic component of a third harmonic having a predetermined polarity and also a fundamental component. Similarly, current iyb causes the harmonic component generated by coil 10b to include a third harmonic component and a fundamental harmonic component of opposite polarity.

電流iyaとiybの大きさの比は、スクリーン22上のスポ
ットの位置の関数として制御され変化する。この比の変
化は、コイル10aと10bの組合せ構体によって生成される
水平偏向磁界の磁束密度勾配、即ち、不均一性をスポッ
トの位置の関数として変化させる。電流iyaとiybの大き
さの選択された特定の比によって、コイル10aと10bの組
合せ構成が、総合的なピンクッション形水平偏向磁界を
生じさせるのか、総合的にバレル形水平偏向磁界を生成
するのかが決まる。この電流比が、コイル10aと10bの組
合せ構成の第3高調波の和である第1の和の大きさと符
号を決める。
The ratio of the magnitude of the currents iya and iyb is controlled and varies as a function of the position of the spot on the screen 22. This change in ratio changes the magnetic flux density gradient, or non-uniformity, of the horizontal deflection field generated by the combined structure of coils 10a and 10b as a function of spot position. Depending on the selected specific ratio of the magnitudes of the currents iya and iyb, the combined configuration of the coils 10a and 10b produces an overall pincushion horizontal deflection field or an overall barrel horizontal deflection field Is determined. This current ratio determines the magnitude and sign of the first sum, which is the sum of the third harmonics of the combined configuration of the coils 10a and 10b.

電流iyaとiybの大きさの比は、また、コイル10aと10b
の組合せ構成の基本高調波成分の和である第2の和を決
める。第3の比は第1と第2の和の比として定義され
る。従って、第3の比は、水平周波数の偏向磁界の第3
高調波の高調波成分の総和と基本高調波成分の総和の比
と定義される。この第3の比はコイル10aと10bによって
生成される磁界不均一性のタイプと程度を示す。例え
ば、電流iyaが大きくなり、電流iybが小さくなると、第
3の比はより正となって、その結果として得られる水平
偏向磁界はピンクッション形状が強くなる。
The ratio of the magnitudes of the current iya and iyb also depends on the coils 10a and 10b
Is determined as the second sum, which is the sum of the fundamental harmonic components of the combination configuration. The third ratio is defined as the ratio of the first and the second sum. Therefore, the third ratio is the third of the horizontal frequency deflection field.
It is defined as the ratio of the sum of the harmonic components of the harmonic to the sum of the fundamental harmonic components. This third ratio indicates the type and degree of magnetic field non-uniformity generated by coils 10a and 10b. For example, as the current iya increases and the current iyb decreases, the third ratio becomes more positive and the resulting horizontal deflection magnetic field has a stronger pincushion shape.

この発明の特徴によれば、電流iyaとiybの比は、スク
リーン上のスポット位置の関数として動的に変化するよ
うに制御されて、第3の比の大きさと向きが変えられ
る。第3の比を変化させることにより、コイル10aと10b
により生成される総合的な水平周波数偏向磁界の不均一
性あるいは非点収差の程度とタイプが変わる。第3の比
を変えることにより、水平偏向磁界を、動的電子ビーム
レンズ作用を与えるように、スポット位置の関数とし
て、より強い、あるいは、より弱いピンクッション形
に、あるいは、より強い、あるいは、より強いバレル形
とすることができる。電流iyaとiybを変調することによ
り、第2図の回路に関して説明したと同様な態様で、ビ
ームスポットの形状を制御する有効なレンズ作用を得る
ことができる。
According to a feature of the invention, the ratio of the current iya to iyb is controlled to change dynamically as a function of the spot position on the screen, and the magnitude and orientation of the third ratio is changed. By changing the third ratio, the coils 10a and 10b
The degree and type of the non-uniformity or astigmatism of the overall horizontal frequency deflection magnetic field generated by the above change. By changing the third ratio, the horizontal deflection magnetic field can be made stronger or weaker as a function of spot position to provide a dynamic electron beam lens action, in a pincushion-shaped or stronger or It can have a stronger barrel shape. By modulating the currents iya and iyb, an effective lens action to control the shape of the beam spot can be obtained in a manner similar to that described with respect to the circuit of FIG.

第9図の電流iyaとiybの大きさの比を変えることは、
詳細は示していないが、水平偏向回路178′の変調回路
によって行われる。回路178′は、それぞれ対応する波
形178aと178bに従って、電流iyaとiybの各々を垂直周波
数で振幅変調する。電流iyaとiybの各々は、従来の側方
ピンクッション歪み補正回路で行われるものと同様な態
様で変調することができる。変調波形178aと178bは垂直
周波数の波形を用いてもよい。このような変調により、
スポット位置の関数として、第3の比の大きさと符号が
動的に変化する。この変調は、ビームスポットの形状を
制御する有効なレンズ作用を与える。
Changing the ratio of the magnitudes of the current iya and iyb in FIG.
Although not shown in detail, the modulation is performed by the modulation circuit of the horizontal deflection circuit 178 '. The circuit 178 'amplitude modulates each of the currents iya and iyb at a vertical frequency according to the corresponding waveforms 178a and 178b, respectively. Each of the currents iya and iyb can be modulated in a manner similar to that performed by a conventional lateral pincushion distortion correction circuit. The modulation waveforms 178a and 178b may use vertical frequency waveforms. With such modulation,
The magnitude and sign of the third ratio change dynamically as a function of the spot position. This modulation provides an effective lensing to control the shape of the beam spot.

同様に、ヨーク55′の中間及び出口領域では、コイル
99aを形成する巻線の巻線分布あるいは角度的な密度
は、フーリエ級数に従って規定される基本高調成分の和
と第3高調波の正の高調波成分の和とに従って変化する
ようにされている。例えば、コイル99aの巻線分布の第
3高調波成分と基本高調波成分の大きさの比は約+200
%に設定される。
Similarly, in the middle and exit areas of the yoke 55 ', the coils
The winding distribution or angular density of the windings forming 99a is adapted to vary according to the sum of the fundamental harmonic components defined according to the Fourier series and the sum of the positive harmonic components of the third harmonic. . For example, the ratio of the magnitude of the third harmonic component to the fundamental harmonic component of the winding distribution of the coil 99a is approximately +200.
Set to%.

一方、コイル99bを形成する巻線の巻線分布あるいは
角度的密度は、フーリエ級数展開によって定義される、
基本高調波の和と負の第3高調波の高調波成分の和に従
って変化するようにされている。例えば、コイル99bの
巻線分布の第3高調波の高調波成分の大きさと基本高調
波成分の大きさの比は、約−200%に設定される。垂直
偏向回路177′がコイル99aに垂直偏向電流ivaを、コイ
ル99bに垂直偏向電流ivbを生成する。この発明の特徴に
よれば、スクリーン22上のスポットの位置の関数として
変化する電流ivaとivbの大きさの比が、コイル99aと99b
の組合せ構成が総合的にピンクッション形の垂直偏向磁
界を形成するか、総合的にバレル形の垂直偏向磁界を形
成するかを決定し、また、そのような垂直偏向磁界の磁
束密度勾配あるいは磁界不均一性の程度も決める。電流
ivaとivbの比は動的電子ビームレンズ作用を与えるよう
に動的に変化する。第4の比はコイル10aと10bについて
前述したような、第3の比と同様のやり方で定義され
る。第4の比は、99aと99bに関する第3高調波成分の和
と基本高調波成分の和との比として定義される。動的電
子ビームレンズ作用は、さらに、コイル10aと10bに関し
て前述したと同様のやり方で、コイル99aと99bに関係す
る第4の比を変えることにより行うことができる。
On the other hand, the winding distribution or angular density of the windings forming the coil 99b is defined by Fourier series expansion,
It changes according to the sum of the fundamental harmonic and the sum of the harmonic components of the negative third harmonic. For example, the ratio between the magnitude of the third harmonic component of the winding distribution of the coil 99b and the magnitude of the fundamental harmonic component is set to about -200%. The vertical deflection circuit 177 'generates a vertical deflection current iva for the coil 99a and a vertical deflection current ivb for the coil 99b. According to a feature of the invention, the ratio of the magnitude of the currents iva and ivb, which varies as a function of the position of the spot on
Determines the overall formation of the pincushion-type vertical deflection magnetic field or the barrel-type vertical deflection magnetic field, and determines the magnetic flux density gradient or magnetic field of such a vertical deflection magnetic field. Also determine the degree of non-uniformity. Current
The ratio of iva to ivb changes dynamically to provide a dynamic electron beam lensing effect. The fourth ratio is defined in a manner similar to the third ratio, as described above for coils 10a and 10b. The fourth ratio is defined as the ratio of the sum of the third harmonic component and the sum of the fundamental harmonic components for 99a and 99b. Dynamic electron beam lensing can be further achieved by changing the fourth ratio associated with coils 99a and 99b in a manner similar to that described above for coils 10a and 10b.

この発明のさらに別の特徴によれば、電流ivaとivbの
比は、それぞれ対応する波形177aと177bに従って、その
詳細は示されないが、電流ivaとivbの各々の振幅を変調
する変調回路によって動的に変化させられる。電流iva
とivbの各々は、従来の上下ピンクッション歪み補正回
路で行われると同様のやり方で変調することができる。
変調波形177aと177bには、垂直及び水平周波数の波形成
分を含ませることができる。
In accordance with yet another aspect of the invention, the ratio of currents iva and ivb is driven by a modulation circuit that modulates the amplitude of each of currents iva and ivb according to corresponding waveforms 177a and 177b, respectively, although details thereof are not shown. Can be changed. Current iva
And ivb can be modulated in a manner similar to that performed by conventional upper and lower pincushion distortion correction circuits.
Modulated waveforms 177a and 177b can include vertical and horizontal frequency waveform components.

ヨーク55′における水平及び垂直偏向磁界の各々の不
均一性を動的に変化させ、スティグマトール24′により
生成される磁界の不均一性を動的に変化させ、また、集
束電圧を動的に変化させることによって、ビームスポッ
トは、第10図に示すように、集束され、アナスティグマ
ティックにされ、かつ円形にされる。第1図、第2図、
第3図、第4図、第5a図〜第5d図、第6a図〜第6b図、第
7a図〜第7e図、第8図〜第10図において同様の符号と番
号は同様の素子または機能を示す。
Dynamically change the non-uniformity of each of the horizontal and vertical deflection magnetic fields at the yoke 55 ', dynamically change the non-uniformity of the magnetic field generated by the stigmator 24', and dynamically change the focusing voltage. By varying, the beam spot is focused, anastigmatic, and rounded, as shown in FIG. FIG. 1, FIG. 2,
3, 4, 5 a to 5 d, 6 a to 6 b,
In FIGS. 7a to 7e and FIGS. 8 to 10, the same reference numerals and numbers indicate the same elements or functions.

ヨーク55′の有用なレンズ作用の結果、第10図に示す
ように、スポットの位置の関数としての、第9図の構成
により生成されるスポットのサイズ及び楕円率の変動
が、第1図に示すものよりも相当小さくなる。前に述べ
たように、第1図に示すスポットは均一磁界を生成する
ヨークによって形成されるものである。例えば、第1図
の3時の点におけるスポットの長軸の長さの、スクリー
ン中央におけるものとの比は1.48で、これは長さ寸法が
相当増大したことを示すものである。これに対し、第10
図におけるその比は1.2に過ぎない。第10図において、1
2時と2時の点における対応する比はそれぞれ1.15と1.2
2である。
As a result of the useful lens action of the yoke 55 ', the variation in spot size and ellipticity produced by the arrangement of FIG. 9 as a function of spot position, as shown in FIG. It is much smaller than shown. As mentioned earlier, the spot shown in FIG. 1 is formed by a yoke that produces a uniform magnetic field. For example, the ratio of the major axis length of the spot at the 3 o'clock point in FIG. 1 to that at the center of the screen is 1.48, indicating a significant increase in the length dimension. In contrast, the tenth
The ratio in the figure is only 1.2. In FIG. 10, 1
The corresponding ratios at the two o'clock and two o'clock points are 1.15 and 1.2, respectively.
2

第10図において、例えば、12時、2時及び3時の各点
において、スポットの長軸の長さのスポットの短軸に対
する比は、それぞれ、1.0、1.07及び0.98である。この
ような比は1に近く、丸いスポットであることを示して
いる。一方、第1図においては、上記の比は1.5以上で
あり、かなり長い即ち歪んだスポットであることを示し
ている。
In FIG. 10, for example, at respective points of 12:00, 2:00 and 3:00, the ratio of the length of the major axis of the spot to the minor axis of the spot is 1.0, 1.07 and 0.98, respectively. Such a ratio is close to 1, indicating a round spot. On the other hand, in FIG. 1, the above ratio is 1.5 or more, indicating that the spot is considerably long, that is, a distorted spot.

第10図には、それぞれの時間の点に、第9図の構成で
得られるスポットの形状とそのような丸いスポットを得
るに要する磁界不均一性のタイプが示されている。従っ
て、第2図の構成の場合のように、スポットが表示スク
リーンの軸XまたはYに沿って位置している時は、その
ような円形のスポットを得るために必要とされる水平及
び垂直偏向磁界は、それぞれ、バレル形である。一方、
4:3のアスペクト比を持つ表示スクリーンの角部におい
ては、丸いスポットを得るために必要とされる水平及び
垂直磁界はそれぞれピンクッション形である。
FIG. 10 shows at each time point the shape of the spot obtained with the arrangement of FIG. 9 and the type of magnetic field inhomogeneity required to obtain such a round spot. Thus, when the spot is located along the axis X or Y of the display screen, as in the configuration of FIG. 2, the horizontal and vertical deflections required to obtain such a circular spot The magnetic fields are each barrel-shaped. on the other hand,
At the corners of a display screen having a 4: 3 aspect ratio, the horizontal and vertical magnetic fields required to obtain a round spot are each pincushion-shaped.

スポットが2時、3時及び12時の各点にある時に、第
9図の構成における偏向に伴って、長軸がほんの少し大
きくなるだけで円形に近いビームスポットを得るために
必要とされる、第9図のヨーク55′の主偏向領域におけ
る電子ビーム経路中の偏向磁界不均一性は、第2図の構
成に必要とされるものと同様である。
When the spots are at two, three and twelve o'clock, with the deflection in the configuration of FIG. 9, only a slightly larger major axis is needed to obtain a nearly circular beam spot. The deflection magnetic field non-uniformity in the electron beam path in the main deflection area of the yoke 55 'in FIG. 9 is the same as that required for the configuration in FIG.

第11図は、第9図の構成において、対応軸XまたはY
の端部にスポットがある時、最も良好なスポットを得る
ために必要とされる、主としてバレル形の、ヨーク55′
の主偏向領域における、磁界分布関数H2とV2を示す。第
1図〜第4図、第5a図〜第5d図、第6a図〜第6b図、第7a
図〜第7e図、及び、第8図〜第11図において同様の符号
及び番号は、同様の素子または機能を示す。第9図のヨ
ーク55′の入口領域において、両方の磁界共、スポット
・コマ補正を行うためにピンクッション形である。
FIG. 11 shows the configuration of FIG.
When there is a spot at the end of the yoke 55 ', mainly barrel-shaped, needed to obtain the best spot
In the main deflection region of the shows the magnetic field distribution function H 2 and V 2. FIGS. 1 to 4, FIGS. 5a to 5d, FIGS. 6a to 6b, 7a
The same reference numerals and numbers in FIGS. 7 to 7 and FIGS. 8 to 11 indicate the same elements or functions. At the entrance area of the yoke 55 'in FIG. 9, both magnetic fields are of the pincushion type for performing spot / coma correction.

第12a図は、スポットが第10図の2時の点にある時、
+10%の値の第3の比を形成するために必要とされる第
9図のヨーク55′の主偏向領域における、対をなすコイ
ル10aと10bの巻線−電流積分布を示す。第12b図は、ス
ポットが3時の点にある時に−30%の値の第3の比を作
るに要するコイル10aと10bの巻線−電流積分布を示す。
第12c図は、第4の比として+60%が必要であると仮定
した例における、第9図のヨーク55′の主偏向領域中
の、対をなすコイル99aと99bの巻線−電流積分布を示
す。前に示したように、スポットが12時の点にある時は
必要とされる第4の比は+40%に過ぎない。第12d図
は、スポットが2時の点にある時に−60%の値の第4の
比を得るのに必要なコイル99aと99bの同様の巻線−電流
積分布を示している。第1図、第2図、第3図、第4
図、第5a図〜第5d図、第6a図〜第6b図、第7a図〜第7e
図、第8図〜第11図、及び第12a図〜第12d図において、
同様の符号及び番号は同様の素子または機能を示す。そ
の他の3つの象限において供給される巻線−電流積分布
は第1象限におけるものと同様である。
FIG. 12a shows that when the spot is at the 2 o'clock point in FIG.
9 shows the winding-current product distribution of a pair of coils 10a and 10b in the main deflection region of the yoke 55 'of FIG. 9 required to form a third ratio of + 10%. FIG. 12b shows the winding-current product distribution of coils 10a and 10b required to produce a third ratio of -30% when the spot is at the 3 o'clock point.
FIG. 12c shows the winding-current product distribution of a pair of coils 99a and 99b in the main deflection area of the yoke 55 'of FIG. 9 in an example assuming that a fourth ratio of + 60% is required. Is shown. As indicated earlier, the fourth ratio required when the spot is at the 12 o'clock point is only + 40%. FIG. 12d shows a similar winding-current product distribution of coils 99a and 99b necessary to obtain a fourth ratio of a value of -60% when the spot is at the 2 o'clock point. FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG.
Figures, Figures 5a to 5d, Figures 6a to 6b, Figures 7a to 7e
In the figures, FIGS. 8-11, and FIGS. 12a-12d,
Like numbers and numerals indicate like elements or functions. The winding-current product distribution supplied in the other three quadrants is similar to that in the first quadrant.

第12a図〜第12d図においては、巻線−電流積分布は角
αの関数として示されている。第12a図〜第12d図の各々
において、各垂直のバーは、合計幅が6度を有するそれ
ぞれのコイルの巻線スロットを表し、それぞれのコイル
の導体巻線の束が収容されている。このように、15のス
ロットでその象限の全90度をカバーしている。このバー
の高さは、そのコイルのスロット中のそれぞれの束によ
って受け持たれている巻線−電流積の値を示す。黒のバ
ーは、正の第3高調波を含む対の偏向コイルに関係する
束の巻線−電流積を表しており、一方、白いバーは、負
の第3高調波を含んでいる対の偏向コイルに関係した束
の巻線−電流積を表している。
12a to 12d, the winding-current product distribution is shown as a function of the angle α. In each of FIGS. 12a to 12d, each vertical bar represents a winding slot of a respective coil having a total width of 6 degrees and contains a bundle of conductor windings of the respective coil. Thus, 15 slots cover the entire 90 degrees of the quadrant. The height of this bar indicates the value of the winding-current product carried by each bundle in the slot of the coil. The black bar represents the winding winding-amp product associated with the pair of deflection coils containing the positive third harmonic, while the white bar represents the pair of windings containing the negative third harmonic. Fig. 4 shows a winding-amp product of a bundle associated with a deflection coil.

水平及び垂直集中、及び、左右あるいは上下ピンクッ
ション歪み等の幾何学的歪みは、第2図及び第9図の構
成において、例えば、そのための偏向ヨークにおける高
調波成分あるいは磁界不均一性を用いることを必要とし
ない周知の方法で補正できる。例えば、第2図の構成に
おいて、ビデオ信号プロセッサ222は信号R、G及びB
を生成する。ある与えられた画面フレームにおける信号
R、G及びBの各々を、ピクセル信号に分割して、別々
にメモリに記憶しておくようにできる。信号R、G及び
Bの各々の個々のピクセル信号が読出されてCRT110のそ
れぞれの陰極に加えられる時間を、前述の集中あるいは
幾何学的歪みを防止するようにスポットの位置の関数と
して変化させることができる。ピクセル信号のタイミン
グを変えることによって同様のエラーを修正する回路の
一例が、ここに参考として挙げる、ケーシー(Casey)
氏他の名義の米国特許第4,730,216号「ラスタ歪み補正
回路(RASTER DISTORTION CORRECTION CIRCUIT)」に記
載されている。
The geometrical distortion such as horizontal and vertical concentration and left / right or up / down pincushion distortion can be obtained by using, for example, a harmonic component or a magnetic field nonuniformity in a deflection yoke for the configuration in FIGS. 2 and 9. Can be corrected by a known method that does not require For example, in the configuration of FIG. 2, video signal processor 222 has signals R, G and B
Generate Each of the signals R, G, and B in a given screen frame can be split into pixel signals and stored separately in memory. Varying the time at which the individual pixel signals of each of the signals R, G and B are read out and applied to the respective cathode of the CRT 110 as a function of the position of the spot so as to prevent the aforementioned concentration or geometric distortion. Can be. One example of a circuit that corrects a similar error by changing the timing of the pixel signal is Casey, which is referenced here.
No. 4,730,216, entitled "RASTER DISTORTION CORRECTION CIRCUIT".

第13図はこの発明のさらに別の態様を具備した偏向シ
ステム100″を示す。第13図と第1図〜第4図、第5a図
〜第5d図、第6a図〜第6b図、第7a図〜第7e図、第8図〜
第15図及び第12a図〜第12d図において同様の符号と番号
は同様の素子あるいは機能を示す。第13図の偏向システ
ム100″は、例えば、第2図の偏向ヨーク55と異なり、
均一な水平及び垂直偏向磁界を生成する偏向ヨーク55″
を含んでいる。電子ビームレンズ作用は、第13図の構成
においては、四重極ダブレットの動作と同様に動作する
一対の四重極構成424と324によって生成される。四重極
構成424と324の各々は、第2図のスティグマトール24の
それと同様な形で、ダブル四重極として構成することが
できる。
FIG. 13 shows a deflection system 100 "having yet another embodiment of the present invention. FIG. 13 and FIGS. 1 to 4, 5a to 5d, 6a to 6b, 7a to 7e, 8 to
Similar reference numerals and numbers in FIGS. 15 and 12a to 12d denote similar elements or functions. The deflection system 100 ″ of FIG. 13 differs from the deflection yoke 55 of FIG.
Deflection yoke 55 "for generating uniform horizontal and vertical deflection magnetic fields
Contains. The electron beam lensing action is generated in the configuration of FIG. 13 by a pair of quadrupole configurations 424 and 324 that operate similarly to the operation of the quadrupole doublet. Each of the quadrupole configurations 424 and 324 can be configured as a double quadrupole, in a manner similar to that of the stigmator 24 of FIG.

第13図の構成324は軸Zに沿って、構成324の方が構成
424よりも表示スクリーン22″に近く位置するように、
構成424と同軸に配置されている。構成324は偏向ヨーク
55″よりも表示スクリーン22″に近く位置するように配
置してもよいし、あるいは、点線で示したように、構成
324の代わりに、構成324と同様の構成324aを構成424と
ヨーク55″の間に配置してもよい。
The configuration 324 in FIG. 13 is along the axis Z, and the configuration 324 is more configured.
To be closer to the display screen 22 ″ than 424,
Arranged coaxially with configuration 424. Configuration 324 is a deflection yoke
It may be located closer to the display screen 22 "than 55" or may be configured as shown by the dotted line.
Instead of 324, a configuration 324a similar to configuration 324 may be disposed between configuration 424 and yoke 55 ″.

この発明の別の実施例では、ダブル四重極構成324を
ヨーク55″中に設けることができる。このようにするこ
とにより、ダブル四重極の各四重極は、第2図のコイル
11の四重極巻線に関して前に述べたと同様にして構成で
きる。ダブル四重極を構成する一対の四重極の軸は+45
゜をなしている。
In another embodiment of the invention, a double quadrupole arrangement 324 can be provided in the yoke 55 ". In this manner, each quadrupole of the double quadrupole is a coil of FIG.
It can be configured in the same way as described above for the eleven quadrupole windings. The axes of a pair of quadrupoles that constitute a double quadrupole are +45
゜.

構成424と324の各々がダブル四重極として構成されて
いるこの発明の実施例においては、対をなすダブル四重
極構成424と324の各々は一対の四重極偏向磁界を生成す
る。ダブル四重極構成424と324の各々の対をなす四重極
磁界の一方は、第14図に示すように、4つの磁極qaによ
って形成されたものとして表すことができる。第14図と
それまでの図とにおいて、同様の符号と番号は同様の素
子または機能を示す。第14図の極qaは第6a図の磁極124
と同様である。対をなす四重極磁界の他方は、第6a図の
磁極224と同様の、第14図の4つの磁極qbによって形成
されたものとして表すことができる。第14図の一方の対
の磁極qaは軸X上にある。他方の対の磁極qaは軸Y上に
ある。一方の対の磁極qbは、軸Xと+45度の角度をなす
軸V上にある。他方の対の磁極qbは軸Vに垂直な軸W上
にある。
In embodiments of the invention where each of the configurations 424 and 324 is configured as a double quadrupole, each of the paired double quadrupole configurations 424 and 324 produces a pair of quadrupole deflection magnetic fields. One of the quadrupole fields of each pair of double quadrupole configurations 424 and 324 can be represented as being formed by four magnetic poles qa, as shown in FIG. In FIG. 14 and the previous figures, the same reference numerals and numbers indicate the same elements or functions. The pole qa in FIG. 14 is the magnetic pole 124 in FIG. 6a.
Is the same as The other of the paired quadrupole fields can be represented as being formed by four magnetic poles qb of FIG. 14, similar to magnetic pole 224 of FIG. 6a. One pair of magnetic poles qa in FIG. 14 is on axis X. The other pair of magnetic poles qa is on axis Y. One pair of magnetic poles qb is on axis V which forms an angle of +45 degrees with axis X. The other pair of poles qb is on axis W perpendicular to axis V.

第13図のダブル四重極構成424の磁極qaによって生成
される四重極磁界は、第6a図の電流ibと同様な電流i1
よって動的に制御される。第13図のダブル四重極構成42
4の、第14図に示す磁極qbによって生成される四重極磁
界は、第6b図の電流iaと同様な電流i2によって動的に制
御される。
The quadrupole magnetic field generated by the pole qa of the double quadrupole configuration 424 of FIG. 13 is dynamically controlled by a current i 1 similar to the current ib of FIG. 6a. Double quadrupole configuration 42 in Fig. 13
4, the quadrupole field produced by magnetic poles qb shown in FIG. 14 is dynamically controlled by the same current i 2 and current ia of Figure 6b.

第13図のダブル四重極構成424を制御する電流i1とi2
は構成424によって生成される全四重極磁界を決定す
る。そのような全四重極磁界は磁極qaとqbによって生成
される一対の四重極磁界を重畳させたものである。第13
図の構成424と324の各々の全四重極磁界は、第14図の軸
MとNを規定している4つの磁極Qによって形成される
ものとして表すことができる。例えば、構成424によっ
て生成される全四重極磁界の強度、極性及び向きは、電
流i1とi2の大きさと極性によって決まる。従って、磁極
Qの軸Mと軸Xの間の角β、及び、全四重極磁界の極性
と強度は電流i1とi2の関数として変化し、これらの電流
i1とi2はビームスポットのランディング位置の関数とし
て変化する。電流i3とi4は、それぞれ、電流i1とi2と同
様な態様でダブル四重極構成324を動的に制御する。
Currents i 1 and i 2 controlling double quadrupole configuration 424 of FIG. 13
Determines the total quadrupole field generated by the configuration 424. Such a full quadrupole magnetic field is a superposition of a pair of quadrupole magnetic fields generated by the magnetic poles qa and qb. Thirteenth
The total quadrupole field of each of the illustrated configurations 424 and 324 can be represented as being formed by four magnetic poles Q defining axes M and N of FIG. For example, the strength, polarity and direction of the full quadrupole field generated by the configuration 424 depends on the magnitude and polarity of the currents i 1 and i 2 . Thus, the angle β between the axis M and the axis X of the magnetic pole Q, and the polarity and intensity of the full quadrupole field change as a function of the currents i 1 and i 2 ,
i 1 and i 2 vary as a function of the landing position of the beam spot. Current i 3 and i 4, respectively, to dynamically control double quadrupole arrangement 324 in a manner similar to the current i 1 and i 2.

構成424と324の各々の全四重極磁界は、第14図に示
す、軸Nに対して45度の対応発散軸Dとこの軸Dに垂直
の対応収斂軸Oとを持つ対応する4つの磁極Qによって
表すことができる。第14図の軸Oは、対応する全四重極
磁界が電子ビームの断面即ちプロフィルを収斂させよう
とする方向を表す。四重極磁界による電子ビームプロフ
ィルの収斂の例は、第3図に関して以前に説明した。第
3図において、例えば、軸Xは、第14図の軸Oと類似の
この軸X上にビームスポットがある時の、そのようなビ
ーム収斂方向を表す。第14図の軸Dは、第13図の構成42
4によって生成される全四重極磁界が電子ビームのプロ
フィルを発散させようとする方向を表す。
The total quadrupole field of each of the configurations 424 and 324 has four corresponding divergence axes D with 45 degrees to the axis N and corresponding convergence axes O perpendicular to this axis D shown in FIG. It can be represented by the magnetic pole Q. The axis O in FIG. 14 represents the direction in which the corresponding full quadrupole field tends to converge the electron beam cross section or profile. An example of the convergence of the electron beam profile by a quadrupole field has been described previously with reference to FIG. In FIG. 3, for example, the axis X represents such a beam convergence direction when there is a beam spot on this axis X similar to the axis O of FIG. The axis D in FIG. 14 corresponds to the configuration 42 in FIG.
4 represents the direction in which the total quadrupole field generated by the electron beam tends to diverge the electron beam profile.

第15図は、スポット伸長化の方向に対する、ダブル四
重極構成424の収斂軸O(1)と発散軸D(1)の向き
を概略的に示す。第1図に関して前に述べたように、均
一偏向磁界が用いられる時は、スポットの伸長の方向と
偏向の方向は同じである。同様に,ダブル四重極構成32
4の収斂軸O(2)と発散軸D(2)の向きも示す。こ
のように、第15図は第13図の構成424と324によって形成
されるダブレットにより生成される磁界を表している。
第15図及びそれ以前の図において、同様の符号と番号は
同じ素子または機能を表す。
FIG. 15 schematically illustrates the orientation of the convergence axis O (1) and the divergence axis D (1) of the double quadrupole configuration 424 with respect to the direction of spot elongation. As previously described with respect to FIG. 1, when a uniform deflection magnetic field is used, the direction of extension of the spot and the direction of deflection are the same. Similarly, the double quadrupole configuration 32
The directions of the convergence axis O (2) and the divergence axis D (2) of FIG. 4 are also shown. Thus, FIG. 15 illustrates the magnetic field generated by the doublet formed by configurations 424 and 324 of FIG.
In FIGS. 15 and prior figures, like numerals and numbers represent like elements or functions.

第13図のダブル四重極構成424の第15図に示す軸D
(1)とO(1)は電流i1とi2を変化させることにより
ビームスポットのランディング位置の関数として動的に
回転させることができる。同様に、第13図のダブル四重
極構成324の第15図に示す軸D(2)とO(2)は電流i
3とi4を変化させることによりビームスポットのランデ
ィング位置の関数として動的に回転させることができ
る。
Axis D shown in FIG. 15 of the double quadrupole configuration 424 of FIG.
(1) and O (1) can be dynamically rotated as a function of the landing position of the beam spot by varying the current i 1 and i 2. Similarly, axes D (2) and O (2) shown in FIG. 15 of double quadrupole configuration 324 of FIG.
By varying 3 and i 4 , the beam spot can be dynamically rotated as a function of the landing position.

この発明の特徴によれば、第13図の電流i3とi4は、第
13図の構成324の軸Zに対し全四重極偏向磁界を動的に
回転させるように制御して、第15図の収斂軸O(2)
が、偏向の方向が変化する時に、スポットの伸長の方向
に平行になるように動的に維持されるようにする。この
ようにして、第13図の構成324はスポットの伸長の低減
を行わせる。ビームスポットのプロフィルがその伸長の
方向に収斂してスポットの伸長化を低減させる態様は、
第3図について前に説明したと同様である。
According to a feature of the invention, the current i 3 and i 4 of FIG. 13, the first
The converging axis O (2) of FIG. 15 is controlled by dynamically rotating the entire quadrupole deflection magnetic field with respect to the axis Z of the configuration 324 of FIG.
Are dynamically maintained to be parallel to the direction of spot extension as the direction of deflection changes. In this way, the configuration 324 of FIG. 13 reduces spot elongation. The mode in which the profile of the beam spot converges in the direction of its extension to reduce the extension of the spot is as follows.
FIG. 3 is similar to that previously described.

軸O(2)の方向のこのような収斂作用の結果、第13
図のダブル四重極構成324は、同時に、ビームスポット
を軸O(2)に垂直な第15図の方向D(2)に発散させ
る。第13図の構成324により生成させる全四重極偏向磁
界の収斂−発散効果により、ビームスポット999はかな
りの楕円形状からかなり楕円の程度が小さくされた、あ
るいは円形に近い形に変えられるという利点がある。構
成324の収斂のレンズ作用は、スポットの伸長の方向の
過集中の結果としてスポットの非点収差を生じさせる。
As a result of such convergence in the direction of axis O (2), the thirteenth
The illustrated double quadrupole configuration 324 simultaneously diverges the beam spot in the direction D (2) of FIG. 15 perpendicular to the axis O (2). Due to the convergence-divergence effect of the full quadrupole deflection magnetic field generated by the configuration 324 of FIG. 13, the beam spot 999 has the advantage that it can be changed from a substantially elliptical shape to a substantially elliptical or nearly circular shape. There is. The converging lensing of configuration 324 causes spot astigmatism as a result of overconcentration in the direction of spot elongation.

この発明の他の特徴によれば、第13図の電流i1とi
2は,第13図の構成424の第15図に示す発散軸D(1)を
動的にスポット伸長の方向に平行となるように整列させ
て、例えば、構成324によって生ずるスポットの非点収
差を減じるよう、制御できる。このようにして、構成42
4は、この構成424と324の間の領域におけるビーム開口
角(beam aperture angle)を、構成324とスクリーンと
の間の領域におけるビーム開口角に比して大きくなるよ
うにする。
According to another feature of the invention, currents i 1 and i 1 in FIG.
2 dynamically aligns the divergence axis D (1) shown in FIG. 15 of the arrangement 424 of FIG. 13 so as to be parallel to the direction of spot elongation, for example, astigmatism of the spot caused by the arrangement 324. Can be reduced. Thus, the configuration 42
4 causes the beam aperture angle in the region between the configurations 424 and 324 to be larger than the beam aperture angle in the region between the configuration 324 and the screen.

表示スクリーンから遠い位置にある第13図の構成424
により生成されるスポット発散作用は、表示スクリーン
により近い構成324により生成されるスポット収斂作用
(これら2つの作用は両方共、スポット伸長の方向に生
じる)と協同して、スポットの伸長を減じることができ
る。この点は、ビーム開口角とスポットサイズの積が一
定であるというヘルムホルツ−ラグランジュの法則から
引き出される周知の理論によって説明できる。従って、
前述したように、構成424のビームスポット発散作用は
ビーム開口角を増加させ、その結果、スクリーン22″上
のスポットサイズが減少する。
Configuration 424 of FIG. 13 far from display screen
The spot divergence effect produced by can cooperate with the spot convergence effect produced by configuration 324 closer to the display screen (both of these two effects occurring in the direction of spot extension) to reduce spot extension. it can. This point can be explained by a well-known theory derived from Helmholtz-Lagrange law that the product of the beam aperture angle and the spot size is constant. Therefore,
As described above, the beam spot divergence effect of configuration 424 increases the beam aperture angle and, consequently, reduces the spot size on screen 22 ".

第2図の四重極コイル構体28に、第2図には特に示し
ていないが、コイル11の同様の軸に対して、例えば、90
゜の対応する角度をなす軸を有し、それによって、構体
28が、例えば、8つの磁極を有するダブル四重極を形成
するようにする対をなすサドル形コイルを付加すること
ができる。このような構体28は第13図の構成324と同様
に動作する。
In the quadrupole coil assembly 28 of FIG. 2, although not specifically shown in FIG.
軸 has a corresponding angled axis, whereby the structure
28 may add, for example, a pair of saddle-shaped coils to form a double quadrupole having eight magnetic poles. Such a structure 28 operates similarly to the configuration 324 of FIG.

第13図のヨーク55″が自己集中型ヨークであると仮定
する。構成324と424が動作しなければ、このような自己
集中型ヨークは、第16図に示すように、主として水平方
向にスポットを伸長させる従来技術による自己集中型シ
ステムと同様に動作する。第16図及びそれ以前の図にお
いて同様の符号と番号は同様の素子あるいは機能を示
す。主として水平方向のスポットの伸びを小さくするた
めに、構成324と424の各々を単一(シングル)四重極と
して構成することができる。そのような単一四重極構成
324の収斂軸O(2)は水平軸Xの方向である。同様
に、単一四重極構成424の発散軸D(1)も同じく軸X
の方向である。このような単一四重極324と424の各々の
磁極は、第6b図の磁極224と同じ態様で軸XとYに対し
て方向付けられる。それぞれ単一四重極である第13図の
四重極構成324と424のビーム収斂−発散作用は、前に述
べたと同様の理由により、水平方向のスポット伸長を小
さくする。
Assume that the yoke 55 ″ in FIG. 13 is a self-concentrating yoke. If the arrangements 324 and 424 do not work, such a self-concentrating yoke will have a primarily horizontal spot as shown in FIG. It operates similarly to the prior art self-concentrating system of FIG. 16 and earlier figures where like numerals and numbers indicate like elements or functions, mainly to reduce horizontal spot growth. In addition, each of the configurations 324 and 424 can be configured as a single (single) quadrupole.
The convergence axis O (2) of 324 is the direction of the horizontal axis X. Similarly, the divergence axis D (1) of the single quadrupole configuration 424 is also the axis X
Direction. The poles of each such single quadrupole 324 and 424 are oriented with respect to axes X and Y in the same manner as pole 224 of FIG. 6b. The beam convergence-divergence action of the quadrupole configurations 324 and 424 of FIG. 13, each being a single quadrupole, reduces horizontal spot extension for the same reasons as previously described.

構成324と424はビームの集中に関して逆の効果を与え
る。従って、スポットの伸長化の低減を、3本のビーム
の集中を大きく劣化させることなく行うことができる。
その結果、3本のビームの集中、スポットの伸長及び非
点収差の間で、偏向システムの自己集中特性を大きく犠
牲にすることなく、従来の自己集中型ヨークで得られた
スポット伸長化に比してスポットの伸長が低減されるよ
うな妥協点を設定できる。さらに別の利点は、構成324
と424がある与えられた電子ビームに対して逆の方向に
作用するので、同様の波形発生器を四重極構成324と424
の付勢に用いることができるという点である。
Configurations 324 and 424 have the opposite effect on beam concentration. Therefore, the extension of the spot can be reduced without greatly deteriorating the concentration of the three beams.
As a result, between the concentration of the three beams, the extension of the spot and the astigmatism, there is no significant sacrifice in the self-concentration characteristics of the deflection system compared to the spot extension obtained with a conventional self-concentrating yoke. A compromise can be set such that spot elongation is reduced. Yet another advantage is that the configuration 324
And 424 act in the opposite direction for a given electron beam, so similar waveform generators can be used in quadrupole configurations 324 and 424.
In that it can be used for biasing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨンソン,ジエフリー ポール アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 08648 ローレンスビル トウイン・オ ークス・ドライブ 7 (72)発明者 ベチス、デニス ジャン アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 19067 ヤードリーアンドレーア・プレ ース 25 (56)参考文献 特開 昭57−199152(JP,A) 特開 昭57−152649(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 29/76 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jyonson, Jeffrey Paul, New Jersey, USA 08648 Lawrenceville Tow-in-Oaks Drive 7 (72) Inventor Betis, Dennis Jan United States of America Pennsylvania 19067 Yardley Andrea Place 25 (56) References JP-A-57-199152 (JP, A) JP-A-57-152649 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 29/76

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】排気されたガラス製外囲器と、この外囲器
の一端部に配置された表示スクリーン(22、第2図)
と、上記外囲器の別の端部に配置され、上記表示スクリ
ーン上の電子ビームランディング位置の各々においてビ
ームスポット(999)を形成する電子ビームを発生する
電子銃構体(44)とを含む陰極線管(110、第2図)
と、 上記ビームスポットが上記表示スクリーンの水平軸と垂
直軸のうちの一方(x軸)に沿った第1のビームランデ
ィング位置(2時、第1図)と上記表示スクリーンの対
角線軸に沿った第2のビームランディング位置(3時、
第1図)に偏向された時に、上記ビームスポットが第3
のビームランディング位置(中央、第1図)に偏向され
た時に比して上記ビームスポットの長軸(第1図)が長
くなる傾向を呈するように上記ビームスポットの電子ビ
ームランディング位置を変化させるような形態で変化す
る上記電子ビームのビーム経路の主偏向領域(第2図)
に第1の水平偏向磁界と第1の垂直偏向磁界をそれぞれ
発生する第1の水平偏向コイル(10、第2図)と第1の
垂直偏向コイル(99、第2図)と、 を具え、特徴として、 上記ビームスポットの上記長軸が上記第1と第2のビー
ムランディング位置の各々において長くなる傾向を大幅
に減じるよう電子ビームレンズ作用がビームランディン
グ位置に応じて変化する形態で、第1の領域(Z1、第2
図)における上記電子ビームの断面(999a、第3図)に
対してその電子ビームレンズ作用を与える、時間的に変
化する磁界部分(第3図)を含む第1の不均一磁界を、
上記ビーム経路の上記第1の領域に生成する手段(11、
第2図)と、 上記表示スクリーンからの距離が上記第1の領域とは異
なる位置にある上記ビーム経路の第2の領域に、ビーム
ランディング位置に応じて変化する時間的に変化する第
2の不均一磁界(第6b図)を生成して、上記ビームスポ
ットが上記第1と第2のビームランディング位置の各々
にある時に上記ビームスポットが非点収差的になる傾向
を減じるよう電子ビームレンズ作用がビームランディン
グ位置に応じて変化する形態で上記第2の領域における
上記電子ビームの対応断面(999a、第6a図、第6b図)に
対してその電子ビームレンズ作用を与えるビームスポッ
ト・スティグマトール(24、第2図)と、 を具える、表示装置。
1. An evacuated glass envelope and a display screen disposed at one end of the envelope (22, FIG. 2).
And an electron gun assembly (44) disposed at another end of the envelope and generating an electron beam at each of the electron beam landing positions on the display screen to form a beam spot (999). Tube (110, Fig. 2)
A first beam landing position (2 o'clock, FIG. 1) along one of the horizontal and vertical axes (x-axis) of the display screen and a diagonal axis of the display screen; The second beam landing position (3 o'clock,
When the beam spot is deflected to FIG.
The electron beam landing position of the beam spot is changed so that the major axis (FIG. 1) of the beam spot tends to be longer than when the beam spot is deflected to the beam landing position (center, FIG. 1). Main deflection area of the beam path of the above-mentioned electron beam that changes in various forms (FIG. 2)
A first horizontal deflection coil (10, FIG. 2) and a first vertical deflection coil (99, FIG. 2) for generating a first horizontal deflection magnetic field and a first vertical deflection magnetic field, respectively. A feature is that the electron beam lens action varies according to the beam landing position so that the major axis of the beam spot is significantly reduced at each of the first and second beam landing positions. Area (Z1, 2nd
A first non-uniform magnetic field including a time-varying magnetic field portion (FIG. 3) that gives the electron beam lens action to the cross section (999a, FIG. 3) of the electron beam in FIG.
Means for generating in the first region of the beam path (11,
FIG. 2) and a second time-varying distance that varies according to the beam landing position in a second area of the beam path whose distance from the display screen is different from the first area. Electron beam lensing to generate a non-uniform magnetic field (FIG. 6b) to reduce the tendency of the beam spot to become astigmatic when the beam spot is at each of the first and second beam landing positions. Changes in accordance with the beam landing position, the beam spot stigmator (electron beam lens stigmatol) which gives the electron beam lens action to the corresponding cross section (999a, FIG. 6a, FIG. 6b) of the electron beam in the second region. 24, FIG. 2).
【請求項2】上記表示スクリーンの幾何学的形状の結
果、上記ビームスポット(999、第2図)の上記長軸
(第1図)は、上記ビームスポットが上記第3のビーム
ランディング位置(中央、第1図)にある時に比して、
上記ビームスポットが上記表示スクリーンの上記水平軸
と垂直軸のうちの他方(Y軸)に沿う第4のビームラン
ディング位置(12時、第1図)に偏向された時に伸長さ
れる傾向を有し、 さらに、上記第1の不均一磁界を生成する手段(11、第
2図)は、上記ビームスポットの上記長軸が上記第4の
ビームランディング位置において伸長される傾向を減じ
るように上記第1の不均一磁界をビームランディング位
置に応じて変化させるものである、 請求項1に記載の装置。
2. As a result of the geometry of the display screen, the major axis (FIG. 1) of the beam spot (999, FIG. 2) is aligned with the third beam landing position (center). , FIG. 1),
The beam spot has a tendency to extend when deflected to a fourth beam landing position (12:00, FIG. 1) along the other of the horizontal and vertical axes (Y axis) of the display screen. Further, the means for generating the first non-uniform magnetic field (11, FIG. 2) may include means for reducing the tendency of the major axis of the beam spot to be elongated at the fourth beam landing position. The apparatus according to claim 1, wherein the non-uniform magnetic field is changed according to a beam landing position.
【請求項3】上記ビームスポットが上記第1、第2及び
第4のビームランディング位置(3時、2時、12時、第
1図)の各々にある時に、その時のビームランディング
位置(x軸、対角線、y軸、第1図)と上記表示スクリ
ーンの中央(第1図)との間の直線の方向と平行に維持
される方向(x軸、第3図)に、上記電子ビームの上記
断面(999a、第3図)が上記第1の領域において収斂さ
れる、請求項2に記載の装置。
3. When the beam spot is at each of the first, second and fourth beam landing positions (3, 2, 12:00, FIG. 1), the beam landing position at that time (x-axis). , Diagonal, y-axis, FIG. 1) and a direction (x-axis, FIG. 3) maintained parallel to the direction of the straight line between the center of the display screen (FIG. 1). 3. The device according to claim 2, wherein the cross section (999a, Fig. 3) is converged in the first area.
【請求項4】上記第1のビームランディング位置(3
時、第1図)は上記表示スクリーン(22、第2図)の上
記水平軸の一端に位置し、上記第4のビームランディン
グ位置(12時、第1図)は上記表示スクリーンの上記垂
直軸の一端に位置し、上記第2のビームランディング位
置(2時、第1図)は上記表示スクリーンの角部に位置
するものである、請求項2に記載の装置。
4. The first beam landing position (3)
Time, FIG. 1) is located at one end of the horizontal axis of the display screen (22, FIG. 2), and the fourth beam landing position (12:00, FIG. 1) is at the vertical axis of the display screen. 3. The apparatus of claim 2, wherein the second beam landing position (2 o'clock, FIG. 1) is located at a corner of the display screen. 4.
【請求項5】上記水平偏向コイル(10、第2図)と垂直
偏向コイル(99)は磁性コア(66)を含む偏向ヨークに
含まれており、上記水平偏向コイルと垂直偏向コイルは
上記磁性コアに磁気的に結合されており、また、上記第
1の不均一磁界は、同じく上記磁性コアに磁気的に結合
された上記偏向ヨークの第3の偏向コイル(11)中に生
成されるものである、請求項2に記載の装置。
5. The horizontal deflection coil (10, FIG. 2) and the vertical deflection coil (99) are included in a deflection yoke including a magnetic core (66). A first non-uniform magnetic field magnetically coupled to a core, the first non-uniform magnetic field being generated in a third deflection coil (11) of the deflection yoke also magnetically coupled to the magnetic core; 3. The device according to claim 2, wherein
【請求項6】上記第3の偏向コイルは第2の水平偏向コ
イル(10a、第9図)と第2の垂直偏向コイル(99a)と
を含むものである、請求項5に記載の装置。
6. Apparatus according to claim 5, wherein said third deflection coil comprises a second horizontal deflection coil (10a, FIG. 9) and a second vertical deflection coil (99a).
【請求項7】上記第1と第2の水平偏向コイル(10b、1
0a、第9図)の巻線−電流積分布が、それぞれ互いに逆
の極性で同じ高調波次数(第3高調波、第12a図、第12b
図)の高調波フーリエ成分を含むものである、請求項5
に記載の装置。
7. The first and second horizontal deflection coils (10b, 1b).
0a, FIG. 9), the winding-current product distributions have the same harmonic order (third harmonic, FIG. 12a, FIG.
6. It includes a harmonic Fourier component of FIG.
An apparatus according to claim 1.
【請求項8】上記第3の偏向コイル(11、第2図)が四
重極偏向磁界(11、第3図)を生成する四重極構成を形
成する、請求項5に記載の装置。
8. Apparatus according to claim 5, wherein the third deflection coil (11, FIG. 2) forms a quadrupole configuration for generating a quadrupole deflection magnetic field (11, FIG. 3).
【請求項9】上記ビームスポットが上記表示スクリーン
の角部に(2時、第8図)偏向される時、上記第1の不
均一磁界は、ピンクッション形垂直偏向磁界のみと組合
わされたピンクッション形水平偏向磁界によって上記主
偏向領域(Z1、第2図)中の上記電子ビームの経路の近
傍に生成されうるタイプのものである、請求項1に記載
の装置。
9. When the beam spot is deflected (2 o'clock, FIG. 8) to a corner of the display screen, the first non-uniform magnetic field is a pin combined with a pincushion vertical deflection field only. 2. The device according to claim 1, wherein the device is of a type that can be generated by the cushion-shaped horizontal deflection magnetic field in the main deflection area (Z1, Fig. 2) in the vicinity of the path of the electron beam.
【請求項10】排気されたガラス製外囲器と、この外囲
器の一端部に配置された表示スクリーン(22、第2図)
と、上記外囲器の別の端部に配置され、上記表示スクリ
ーン上の電子ビームランディング位置の各々においてビ
ームスポット(999)を形成する電子ビームを発生する
電子銃構体(44)とを含む陰極線管(110)と、 上記ビームスポットが第1のビームランディング位置に
ある時に、上記ビームスポットが第2のビームランディ
ング位置にある時に比して上記ビームスポットの形状が
歪む傾向を呈するように上記ビームスポットの電子ビー
ムランディング位置を変化させるような形態で変化する
上記電子ビームのビーム経路の主偏向領域に第1の水平
偏向磁界と第1の垂直偏向磁界をそれぞれ発生する第1
の水平偏向コイル(10)と第1の垂直偏向コイル(99)
とを含む複数の偏向コイルと、 を具え、 上記複数の偏向コイルは、時間的に変化する磁界部分を
含む第1の不均一磁界を上記ビーム経路の第1の領域に
生成するものであり、 上記第1の不均一磁界は、上記ビームスポットが歪む傾
向を大幅に減じるよう電子ビームレンズ作用がビームラ
ンディング位置に応じて変化する形で上記第1の領域に
おける上記電子ビームの断面に対してその電子ビームレ
ンズ作用を与えるものであり、 さらに、上記表示スクリーンからの距離が上記第1の領
域とは異なる位置にある上記ビーム経路の第2の領域
に、ビームランディング位置に応じて変化する時間的に
変化する第2の不均一磁界(第6b図)を生成して、上記
ビームスポットが上記第1のビームランディング位置に
ある時にビームスポット歪みを減じるよう電子ビームレ
ンズ作用がビームランディング位置に応じて変化する形
態で上記第2の領域における上記電子ビームの対応断面
(999a、第6a図、第6b図)に対してその電子ビームレン
ズ作用を与えるビームスポット・スティグマトール(2
4)と、 を具える、偏向装置。
10. An evacuated glass envelope and a display screen disposed at one end of the envelope (22, FIG. 2).
And an electron gun assembly (44) disposed at another end of the envelope and generating an electron beam forming a beam spot (999) at each of the electron beam landing positions on the display screen. A tube, wherein the beam spot has a tendency to be distorted when the beam spot is at a first beam landing position compared to when the beam spot is at a second beam landing position; A first horizontal deflection magnetic field and a first vertical deflection magnetic field that are respectively generated in a main deflection area of the beam path of the electron beam that changes in such a manner as to change an electron beam landing position of the spot.
Horizontal deflection coil (10) and first vertical deflection coil (99)
A plurality of deflection coils comprising: a plurality of deflection coils, wherein the plurality of deflection coils generate a first non-uniform magnetic field including a time-varying magnetic field portion in a first region of the beam path; The first non-uniform magnetic field is directed to a cross-section of the electron beam in the first region in such a manner that the action of the electron beam lens varies according to the beam landing position so as to significantly reduce the tendency of the beam spot to distort. An electron beam lens function is provided, and a distance from the display screen to a second area of the beam path different from the first area is changed in accordance with a beam landing position. A second non-uniform magnetic field (FIG. 6b) that varies to reduce beam spot distortion when the beam spot is at the first beam landing position. A beam which gives the electron beam lens action to the corresponding cross section (999a, FIG. 6a, FIG. 6b) of the electron beam in the second area in such a manner that the action of the electron beam lens changes according to the beam landing position. Spot Stigmatol (2
4) and a deflection device comprising:
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